高压配电网电能质量综合补偿系统

浣

威，涂春鸣，程

莹，罗

安，孙

娟，帅智康

（湖南大学电气与信息工程学院，湖南长沙410082）

摘要：提出了一种具有谐波与无功综合治理功能的高压配电网电能质量综合补偿系统，该系统主电路由注入式混合型有源电力滤波器（IHAPF ）和晶闸管控制电抗器（TCR ）组成。首先分析了系统的基本工作原理，并对高压配电网电能质量综合补偿系统的谐振抑制特性进行了研究；其次，对高压配电网电能质量综合补偿系统的控制方法进行了研究，提出了电压、电流双闭环的控制方法实现谐波与无功的综合动态治理；最后,对高压配电网电能质量综合补偿系统的整体性能进行了仿真和实验验证，结果表明该系统可以有效地实现谐波与无功的综合动态治理，并适用于配电网，达到高品质节能的目的。

关键词：谐波动态治理；无功连续补偿；注入式混合型有源电力滤波器；静止无功补偿器；双闭环控制中图分类号：TM 13；ＴＭ７６

文献标识码：Ａ

文章编号：１００６－６０４７（2０10）04－０076－０5

收稿日期：２009－09－０４；修回日期：２009－１1－19

基金项目：国家自然科学基金资助项目（60774043）；国家863

计划项目（2004AA001032）

电力自动化设备

ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔ

Ｖｏｌ．30Ｎｏ．4Apr.２０10

第30卷第4期２０10年4月

U S

L S

I S

C

L 1

APF

L 0

C 1

C F L

TCR

非线性负载

I L

I Sh Z TCR I TCRh

I Lh

Z CF

Z Sh

U Sh I C

Z R

图2高压配电网电能质量补偿系统的谐波域单相等效电路

Fig.2Single -phase equivalent circuit of power quality compensation system

in harmonic domain

I TCR ＋－

图4特定次谐波检测单元

Fig.4Selective harmonic detection unit

I a I b I c

i αC 32

C 5i β

C n …

i p 5

i q 5LPF

LPF

C ′5

-1i 軃p 5i 軃q 5i αh5i βh5++

+C 23I ah I bh I ch

i pn

i qn

LPF LPF C ′n -1i 軃pn i 軃qn i αh n

i βh n …

+波电流以及TCR 引起的谐波电流。

由上面的单相等效电路分析可知，电网支路电流是由电网谐波电压，负载谐波电流和TCR 谐波电流，APF 三者单独产生作用时的叠加。

当单独考虑电网谐波电压时：

I Sh （１）＝

U Sh

Sh （ＣＦh Ｒh ）ＴＣＲh

（1）

当单独考虑负载谐波电流和TCR 谐波电流时：

I Sh （2）

＝

（I Lh +I TCRh ）（Z Ｓh ∥（Z ＣＦh ＋Z Ｒh ）∥Z ＴＣＲh ）Z Sh

（2）当单独考虑APF 时，有

I Sh （3）

＝

-I C ×Z TCRh ×Z Rh （Z Sh ∥Z ＴＣＲh +Z CFh +Z Rh ）（Z Sh +Z TCRh ）

（3）根据叠加定理：

I Sh =I Sh （１）

+I Sh （2）+I Sh

（3）（4）

令

Z 1=Z Sh +（Z CFh +Z Rh ）∥Z TCRh

Z 2=（Z Sh ∥（Z CFh +Z Rh ）∥Z TCRh ）

Z 3=（Z Sh ∥Z TCRh +Z CFh +Z Rh ）×（Z Sh +Z TCRh ）Z 4=Z TCRh ×Z Rh

则

I Sh =U Sh 1+（I Lh +I TCRh ）Z 2Sh -I C Z 4

3

（5）将APF 控制为一个谐波电流源：

I C =K （I Lh +I TCRh ）

（6）

解得：

I Sh =U Sh Z 3Z Sh +（Z １Z ２Z ３－ＫZ １Z Ｓh Z 4）（I Lh +I TCRh ）1Sh 3

（7）

根据式（7）可见，I Sh 是一个跟控制率K 相关的函数，随着K 值朝最佳控制点的接近，I Sh 将逐渐

变小，此时，流入电网的谐波电流将逐渐减小，理想情况下，谐波电流将被APF 有效消除，使电网谐波电流接近于0。

同时，在无功连续补偿方面，无功补偿电容器C F

可以提供大容量容性无功功率，并通过调节系统中TCR 的α角，实现无功的动态补偿。则系统投入电网的无功功率可以表示为

Q =

U S 2Z CF -U S 2

Z TCR （8）

其中，TCR 的等效电抗可以表示为

Z TCR =

πωL

sin 2α+2π-2α

（9）

1.2

谐振抑制特性分析

在前面的分析中，已经对高压配电网电能质量综合补偿系统的滤波原理与无功动态补偿特性进行了较详细的讨论。由于TCR 在动态调节过程中，其等效电感值是不断变化的，而容性无功补偿电容器与基波谐振支路参数是不变的，因此无功补偿电容器与TCR 及系统等效电感间存在谐振的可能性。本节重点讨论高压配电网电能质量综合补偿系统中APF 部分对系统谐振的抑制性能。仅考虑谐波电流影响，由式（7）定义电网谐波电流和负载及TCR 产

生的谐波电流的比值为系统谐振抑制函数，代入具体参数在三维空间中作出它的幅频特性，并由此来讨论高压配电网电能质量综合补偿系统抑制谐波谐振的性能。系统谐振抑制特性如图３所示。

由图3可见，高压配电网电能质量综合补偿系统有源部分投运前，随着系统等效电感或TCR 等效电感的变化，系统存在并联谐振的可能，威胁系统的安全稳定运行。当该系统有源部分运行后，由于其K 值是随着系统参数变化而自动产生相应的调整，从而使流入电网的谐波电流始终控制在一定范围内，系统谐振被有效抑制，确保了系统的安全可靠性。1.3特定次谐波电流检测方法

谐波检测作为重要一环对系统的性能起到了关键的作用，传统的谐波检测方法［13］是将检测出的负载电流与基波电流相减，得到全部谐波电流进而对其进行补偿。当APF 采用传统的I p -I q 法（检测全部谐波电流）来检测谐波电流时，它在静止坐标系中相当于中心频率为50Hz 的一个带通滤波器，而TCR 要对50Hz 的基波无功进行控制，因此TCR 与APF 之间的互相耦合就比较严重。为了减弱APF 对TCR 的影响，就需要对APF 这个等效带通滤波器进行改造。这里采用“检测特定次谐波电流”的检测方法［14］，直接从负载电流中检测出欲补偿的特定次数谐波，具体原理如图4所示。APF 就相当于以各次谐波为

402005.0

2.5

5001000

L ／m

Ｈ

f ／H z

i S h ／（i L h +i ＴＣＲ）

（a ）有源部分投运前

0.3500

1000

L ／m Ｈ

f ／H z

i S h ／（i L h +i ＴＣＲ）

（b ）有源部分投运后

0.20.10

46

2

０

图3系统谐振抑制特性

Fig.3Harmonic resonance suppression

characteristics of system

3010浣威，等：高压配电网电能质量综合补偿系统

第4期

I *C +

e 递推积分ＰＩ

控制器

u

PWM 调制

逆变器

I C -

图8基于递推积分的系统电流控制

Fig.8System current control based

on recursive integral

r +K K s =K P +K I ／s

u TCR

y

-图6系统非线性PI 电压闭环控制

Fig.6Nonlinear PI voltage close -loop control of system

e

中心的“多频带陷波器”，其中心频率距离50Hz 比较远，所以对50Hz 基波的动态特性基本上没有影响，这样便消除了APF 对TCR 的影响，系统也能稳定运行。

2系统电压、电流双闭环控制方法

高压配电网电能质量综合补偿系统控制结构框图见图5，包括一个电压环和一个电流环，实现对配电网电压、电流的双闭环控制。电压闭环用于补偿供电网络的无功，改善电压不平衡度；电流闭环对负载谐波和TCR 所产生的谐波实施快速有效的动态治理，两者有机结合，实现配电网的高电能质量。

图5中的电压闭环中，系统参考电压和反馈电压的差值作为控制器的输入，输出为TCR 的基波输出电流大小，又由TCR 电流的基波分量与晶闸管导通角之间满足（标么值形式）

I 1=（δ-sin δ）／π

（10）通过式（10）即可反求取TCR 各相的导通角，从而实现对电网无功的调节。

图中的电流闭环中，负载和TCR 产生的谐波电流，即参考电流信号和APF 输出谐波电流的差值作为控制器输入，其输出作用于APF ，通过控制器调节使之发出的谐波电流与负载和TCR 产生的谐波电流相抵消，从而补偿谐波电流，使电网谐波电流为零。2.1系统电压闭环控制方法

传统PI 控制器结构简单、易于实现，在电力系统控制中占据非常重要的地位。但对于高压配电网电能质量综合补偿系统这个非线性复杂系统而言，要实现稳定电网电压、提高系统功率因数，若采用传统PI 控制中P 、I 的线性组合，系统特性变化与控制量之间的线性映像会造成其在高压配电网电能质量综合补偿系统上的制约。为了突破传统PI 控制器在系统电压闭环控制中的制约，本文采用非线性函数［15］与传统PI 控制器串联构成非线性PI 控制器，其基本控制框图如图6所示。采用非线性函数K 可很好地解决传统PI 控制器输入量直接取系统电压设定值和实际值之间的误差，造成初始控制力太大而出现大的超调问题，提高了其控制速度和响应精度。

非线性函数有多种，结合工程实际，本文选用的非线性函数如式（11）所示：

K =0.001-2exp （０.０５e 1）

1+exp （０.０５e 1）

（11）由于上述非线性指数函数K 的值域可以达到无穷大，如不对非线性函数加以，在高压配电网电能质量综合补偿系统的电压控制器电压误差变化较大的区域，可能会使非线性控制器补偿过大引起系统PI 调节器的比例增益过大而使控制系统电压出现振荡。因而本文采用式（12）函数来K 的大小。

e 1=

0.105+e 0.105+e ≤0.2

0.2sgn （０.１０５+e ）

0.105+e >0.≤2

（12）

利用仿真软件对传统PI 控制器和非线性PI 控制器时高压配电网电能质量综合补偿系统的电压响应特性进行仿真。系统电压响应特性如图7所示。

SVC 安装点电压U （为三相电压均方根值）的目标值设定为1p.u.，由图7可见，非线性PI 控制器的响应速度明显优于传统固定增益PI 控制器的响应速度，相比传统PI 控制器，非线性PI 控制没有超调。2.2系统电流闭环控制方法

为了补偿负载谐波和TCR 调节过程产生的谐

波，本文提出的高压配电网电能质量综合补偿系统电流闭环采用基于检测负载谐波电流和TCR 谐波的控制方法。同时，针对本文中的被控量为变化很快的谐波分量，而传统PI 控制作用于被控量为正弦量时存在稳态误差，采用递推积分PI 控制算法来实现对系统原理上的无差控制。此算法分别对被控量误差每个周期内相应的各采样点进行积分。其总控制框图如图8所示。图中，I *C 、e 和u 分别为高压配电网电能质量综合补偿系统电流闭环控制器的参考信号、递推积分控制器的输入和输出。

0.1

0.2

0.30.4

0.5

0.6

t ／s

1.20.60

U ／p .u .

（a ）传统PI 时电压响应特性

0.1

0.2

0.30.40.50.6

t ／s

1.20.60

U ／p .u .

（b ）非线性PI 时电压响应特性

图7不同控制方式时电压响应特性

Fig.7Voltage response characteristics of different control modes

图5系统双闭环控制框图

Fig.5Block diagram of system dual close -loop control

U ref U e

非线性ＰＩ

U k

f （δ，Ｉ１）

δ

APF

TCR

I Lh +I TCRh

e

递推积分控制

U k 1

电网

U S

I Sh

HVHC

电压闭环

-+U S

I

C

-

电流闭环+第30卷

电力自动化设备

400-40

i ／Ａ

４０80

t ／ms

（a ）系统投运时负载电流波形

2０

6０

如果在被控量每个周期内的采样点数为N ，则相当于有N 个PI 控制器并行工作实现对系统的PI 控制。其算法为

u （K ）=K P ×e （Ｋ）＋鄱i ＝0

c

K I e （K -iN ）

（13）

其中，u （K ）为K 时刻的控制量，e （Ｋ）为K 时刻的误差采样值，c 为K ／Ｎ取整。

为简化计算，可利用u （K ）的增量形式进行计算，在K -N 时刻，式（13）可改写为

u （K -N ）=K P ×e （K -N ）+鄱i ＝0

c -1

K I e ［K -（i+1）N ］（14）

将式（13）减去式（14）得：

Δu （Ｋ）＝ＫＰ×e （Ｋ）－ＫＰ×e （K -N ）+K I ×e （K ）（15）于是得到控制律为

u （Ｋ）＝u （K -N ）+Δu （Ｋ）=u （K -N ）+

ＫＰ×e （Ｋ）-ＫＰ×e （K -N ）+K I ×e （K ）

（16）将控制律作为调制波信号送入逆变模块进行PWM 调制，得到逆变模块的通断信号，经过逆变输出的传递关系，即可使其输出电流实时精确地跟踪参考信号。

3仿真与实验

为了验证所述高压配电网电能质量综合补偿系统有效性，本节首先利用仿真软件进行系统整体性能仿真，然后在实验室搭建了系统实验平台，仿真及实验结果验证了本文理论分析的正确性。3.1仿真结果

对系统进行仿真，负载由阻感负载和理想谐波电流源组成，其中，TCR 电感L =24.6mH ，容性无功补偿支路中基波谐振支路R Ｉ=0.1Ω，L Ｉ=14.8mH ，C Ｉ=690μF ，无功补偿电容C F =1200μF 。

仿真波形如图9所示。图中，i L 、i S 、i TCR 、i APF 、λ分别为负载电流、电网电流、TCR 输出电流、APF 输出电流和系统功率因数，下标1、2分别表示只有无功补偿电容器和TCR 投运及系统投运时的仿真波形。由图9（a ）可以看出，0.2s 时系统电感突然接入电网，系统功率因数迅速降低到0.5，0.7s 时高压配电网电能质量综合补偿系统系统投入运行，电网功率因数迅速上升到0.96。由图9（b ）（c ）系统稳态波形可以看出，系统稳定后，只投运无功补偿电容器和TCR 时母线电流波形畸变情况更加严重；系统投运后电网波形变成光滑正弦波。表1为投运前后谐波电流的平均最大有效值对比情况。3.2实验结果

为进一步验证综合补偿系统的有效性，搭建了高压配电网电能质量综合补偿系统实验平台，负载由三相可控整流带阻感负载组成，控制器采用TI2407，工频为50Hz 。通过FUKE343B 示波器实测实验波形如图10所示。

由图10可以看出，高压配电网电能质量综合补偿系统投运后，电网电流波形畸变率显著降低，其畸变率由39.9%降低到5％以下，同时功率因数由0.78上升到0.95，两者结合，使母线电流由补偿前的

62A 下降到补偿后的48A ，补偿效果显著。同时控

制器响应速度快，具有良好的动态性能。

10-1i L ／k Ａ10-1i S ／k Ａ0

-0.1i T C R ／k Ａ0.10-1i A P F ／k Ａ10.50

λ

1.00.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

t ／s

（a ）系统仿真暂态波形

5000-500i L ／Ａ300

0-300i S 1／Ａ0-300

i S 2／Ａ

300

1.90

1.95２.00

t ／s

（b ）系统仿真稳态波形

5002500i L ／Ａ3001500i S 1／Ａ1500

i S 2／Ａ

3000.5f ／kHz

（c ）系统仿真稳态波形频谱图

图9仿真结果

Fig.9Simulative results

1.0

状态i 1／A i 2／A i 5／A i 7／A i 11／A i 13／A THD ／％

λ投运前

388

2030163310.20.5投运TCR 后2062033.321.6 3.9 3.621.70.935投运综合补偿系统后

200

1.2

1.3

1.360.3

0.7

1.1

0.96

表1基波与谐波电流仿真数据

Tab.1Simulative data of fundamental

and harmonic currents

浣威，等：高压配电网电能质量综合补偿系统

第4期

4结论

针对高能耗企业配电网高压系统谐波与无功同时动态补偿的实际需求，提出了一种高压配电网电能质量综合补偿系统，该系统兼顾了SVC 和APF 的优势，可同时实现无功与谐波的动态调节。提出的高压配电网电能质量综合补偿系统非线性电压闭环与基于递推积分的电流闭环控制方法响应速度快、控制精度高，并且有利于工程应用。仿真及实验结果验证了本文理论分析的正确性。参考文献：

［1］罗安.电网谐波治理和无功补偿技术及装备［M ］.北京:中国电力

出版社，2006：103-125.

［2］钟庆，张尧，芮冬阳.配电网自动无功补偿装置研制［J ］.电力自

动化设备，2007，27（2）：71-74.

ZHONG Qing ，ZHANG Yao ，RUI Dongyang.Automatic reactive power compensator in distribution system ［J ］.Electric Power Au -tomation Equipment ，2007，27（2）：71-74.

［3］

王雷，厉吉文，丁学真，等.一种新型低压无功补偿装置的研制［J ］.电力自动化设备，2001，21（12）：32-33.

WANG Lei ，LI Jiwen ，DING Xuezhen ，et al.Research of new LV reactive power compensation device ［J ］.Electric Power Automation Equipment ，2001，21（12）：32-33.

［4］

唐杰，罗安，范瑞祥，等.新型厂矿企业配电网谐波抑制和无功补偿方案［J ］.电力自动化设备，2007，27（2）：39-42.

TANG Jie ，LUO An ，FAN Ruixiang ，et al.Harmonic suppression and var compensation of industrial power distribution system ［J ］.Electric Power Automation Equipment ，200７，27（2）：3９-４２.

［5］

FREITAS W ，MORELATO A ，XU W ，et al.Impacts of AC gene -rators and DSTATCOM devices on the dynamic performance of distribution system ［J ］.IEEE Trans on Power delivery ，2005，20（2）：1493-1501.

［6］

周柯，罗安，楚红波.新型大功率并联混合注入式有源滤波器的研究与应用［J ］.电工电能新技术，2008，27（1）：１６-20.

ZHOU Ke ，LUO An ，CHU Hongbo.Research and engineering application of a novel high -capacity shunt hybrid injection type

active power filter ［J ］.Advanced Technology of Electrical Engi -neering and Energy ，2008，27（1）：１６-20.［7］帅智康，罗安，祝文姬，等.注入式混合有源电力滤波器复合控制的研究［J ］.中国电机工程学报，2008，28（15）：84-91．

SHUAI Zhikang ，LUO An ，ZHU Wenji ，et al.Study on complex control of injection type hybrid active power filter ［J ］.Proceedings of the CSEE ，2008，28（15）：84-91．

［8］漆铭钧，罗安，刘定国，等.有源电力滤波器参考电流的预测方法

及其实现［J ］.中国电机工程学报，2009，29（7）：１２８-１３４．

QI Mingjun ，LUO An ，LIU Dingguo ，et al ．Prediction of the re -ference current of active power filter and its realization ［J ］.Pro -ceedings of the CSEE ，2009，29（7）：１２８-１３４．

［9］漆铭钧，罗安，刘定国.注入式混合型有源电力滤波器的电流控

制新策略［J ］.中国电机工程学报，2008，36（12）：47-54．

QI Mingjun ，LUO An ，LIU Dingguo.Current control strategy of injection type hybrid active power filter ［J ］.Proceedings of the CSEE ，2008，36（12）：47-54．

［10］刘定国，罗安，帅智康.注入式混合型有源电力滤波器直流侧电

压控制新问题及其解决方案［J ］.中国电机工程学报，2008，28（30）：27-34．

LIU Dingguo ，LUO An ，SHUAI Zhikang.New issues and solving schemes for controlling the DC -side voltage of new injection type hybrid active power filter ［J ］.Proceedings of the CSEE ，2008，28（30）：27-34．

［11］周柯，罗安，唐欣，等.大功率并联混合型有源滤波器的综合设

计与工程应用［J ］.电工电能新技术，2007，２６（１）：２９-３３.

ZHOU Ke ，LUO An ，TANG Xin ，et al.Design and application of high -capacity shunt hybrid active power filter ［J ］.Advanced Technology of Electrical Engineering and Energy ，2007，２６（１）：２９-３３.［12］帅智康，罗安，刘定国，等.静止无功补偿器与有源电力滤波器联合运行系统［J ］.中国电机工程学报，2009，29（3）：56-．

SHUAI Zhikang ，LUO An ，LIU Dingguo ，et al ．Combined system of static var compensator and active power filter ［J ］.Proceedings of the CSEE ，2009，29（3）：56-．

［13］张光烈，徐海利，韩学军，等.APF 控制及检测电路实现方法综

述［J ］.继电器，2008，36（2）：69-73.

ZHANG Guanglie ，XU Haili ，ＨＡＮＸuejun ，et al.A summery about implementation of APF controlling and detecting system ［J ］.Relay ，2008，36（2）：69-73.［14］赵伟，罗安，徐先勇，等.分频控制方法在中高压系统HAPF 中的应用［J ］.湖南大学学报：自然科学版，2009，36（3）：26-30.ZHAO Wei ，LUO An ，XU Xianyong ，et al.The frequency divi -ding control method and its application in HAPF suit high -middle power grid ［J ］.Journal of Hunan University ：Naturnal Science ，2009，36（3）：26-30.

［15］徐先勇，罗安，方璐，等.静止无功补偿器的新型最优非线性比

例积分电压控制［J ］.中国电机工程学报，2009，29（1）：80-86．XU Xianyong ，LUO An ，FANG Lu ，et al ．New optimal nonlinear PI voltage controller for SVC ［J ］.Proceedings of the CSEE ，2009，29（1）：80-86．

（责任编辑：康鲁豫）

作者简介：

浣威（1983－），男，湖南长沙人，硕士研究生，主要从事电力系统高电能质量控制技术、谐波抑制和无功补偿等方面的研究（Ｅ-ｍａｉｌ：hw_11035@163.com ）；

涂春鸣（1976－），男，江西南昌人，教授，博士，主要从事电力系统谐波治理和无功补偿研究；

程莹（1985－），女，湖南长沙人，硕士研究生，主要从事电力系统谐波抑制和无功补偿等方面的研究；

罗安（1957－），男，湖南长沙人，教授，博士研究生导师，主要从事电力有源滤波、无功补偿和控制理论和技术、大型工业企业电气节能新技术等方面的教学与科研工作。

第30卷

电力自动化设备

800-80

４０80

t ／ms

（b ）系统投运时电网电流波形

400-40

４０80

t ／ms

（c ）TCR 输出电流波形

500-50

４０80

t ／ms

（d ）有源滤波器输出电流波形

图10实验结果

Fig.10Experimental results

2０

6０

2０

6０

2０

6０

i ／Ａ

i ／Ａ

i ／Ａ

基于支持向量回归的电力变压器状态评估

张

哲1，赵文清1，朱永利1，武中利2，杨

建2

（1.华北电力大学计算机科学与技术学院，河北保定071003；

2.华北电力大学电气与电子工程学院，河北保定071003）

摘要：为提高电力变压器状态评估的准确性，将变压器健康状态分为5级。鉴于支持向量机对小样本具有良好的拟合能力，而变压器数据具有小样本、贫信息的特点，提出了基于支持向量回归的电力变压器状态评估模型。将变压器的油色谱分析数据和电气实验数据利用半岭模型确定变压器各个参数的分值，评分项目结果作为支持向量机的自变量，通过多层动态自适应优化算法优化了支持向量回归的参数，形成变权重的预测。实例验证了变压器状态评估模型的正确性及可行性，其结果更接近变压器的真实运行状态。关键词：支持向量回归；变压器；状态评估；油中溶解气体；变权重中图分类号：TM ４２１；ＴＭ７６文献标识码：Ａ文章编号：１００６－６０４７（2０10）04－０081－０

4电力自动化设备

ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔ

Ｖｏｌ．30Ｎｏ．4Apr.２０10

第30卷第4期２０10年4月

收稿日期：２009－０8－12；修回日期：２009－11－01基金项目：河北省自然科学基金项目（Ｅ２００９００１３９２）

状态检修［１-２］是电气设备维修的发展方向，实施状态维修的关键是正确判断设备的当前状态，变压器状态评估［３-９］是变压器状态维修的基础。

基于支持向量机［１０-１4］回归理论，提出了一种基于支持向量回归（ＳＶＲ）的变压器状态评估模型，该模型将油色谱数据与电气试验数据相结合，通过SVR 训练，寻找最优的回归参数，从而自动确定各个样本映射到非线性空间的权重，最终得到回归值。该模型考虑了变压器各个状态信息，对变压器综合状态进行评估，避免了人为因素确定各个试验项目所占权重带来的误差。经实例分析表明基于SVR 的变压器状态评估模型拥有良好的拟合与泛化能力。

1SVR

SVR ［10］方法的基本思想是：首先通过非线性变换将输入向量X 映射到高维空间里，然后在这个新

的空间中求取最优线性分类面，而这种非线性变换是通过定义适当的内积函数实现的。

给定数据集（x i ，y i ），i =1，２，…，n ，x i R n 为输入量，y i R 为目标值，n 为训练样本数，估计函数为

f （x ）=ωφ（x ）+b

（１）其中，φ（x ）是从输入空间到高维特征空间的非线性映射；系数ω和b 由最小化风险函数R （C ）来估计：

min R （Ｃ）=12‖ω‖2

+C 1n 鄱i ＝1n

L ε（d i ，y i ）

（２）L ε（d ，y ）=

d -y -εd -y ≥ε

0d -y <≥

ε

其中，ε为损失函数；Ｃ为惩罚参数，表示对超出误差样本的惩罚程度。SVR 优化的目标函数是：

min 1‖ω‖2

+C 鄱i ＝1n

（ξi +ξi *）

s.t.

y i -ωφ（x ）-b ≤ξ+ξi *ξi *≥０ωφ（x ）＋b －y i ≤ξ+ξi ξi ≥≥

０

（３）

通过引入拉格朗日乘子，最优化问题转化为对偶问题：

Power quality compensation system of high voltage distribution gird

HUAN Wei ，TU Chunming ，CHENG Ying ，LUO An ，SUN Juan ，SHUAI Zhikang

（Hunan University ，Changsha 410082，China ）

Abstract ：An integrated power quality compensation system of high voltage distribution gird is proposed for the treatment of both harmonics and reactive power ，the main circuit of which is composed of the hybrid active power filter with injection circuit and the thyristor controlled reactors.Its basic working principle is analyzed ，its resonance suppression characteristics are discussed ，and the dual close -loop control strategy of voltage and current is put forward.The system performance is verified by simulation and experiment ，which shows that ，it realizes the dynamic control of harmonics and reactive power effectively ，suitable for the energy saving of distribution grid with high quality.

This work is supported by the National Natural Science Foundation of China （60774043）and the National High Technology Research and Development Program of China （863Program ）（2004AA001032）.

Key words ：dynamic harmonic control ；continuous reactive power compensation ；IHAPF ；SVC ；dual close -loop control

≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥