本發(fā)明涉及電能質(zhì)量監(jiān)測的，尤其涉及一種電能質(zhì)量諧波監(jiān)測方法、裝置及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，電能質(zhì)量的監(jiān)測和控制成為了保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。隨著工業(yè)自動化和信息技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)中的非線性負(fù)載顯著增加，導(dǎo)致諧波污染問題日益嚴(yán)重。諧波是指在電力系統(tǒng)中除基波以外的高次諧波分量，它們會引起電能損耗、設(shè)備過熱、絕緣老化以及控制系統(tǒng)誤動作等問題。因此，準(zhǔn)確監(jiān)測電能質(zhì)量中的諧波成分并及時采取相應(yīng)措施顯得尤為重要。

2、目前，已有的諧波監(jiān)測技術(shù)在應(yīng)對電力系統(tǒng)復(fù)雜環(huán)境和動態(tài)變化方面仍存在諸多不足。例如，傳統(tǒng)方法在高頻諧波檢測的準(zhǔn)確性和實時性方面存在局限，難以快速響應(yīng)和精確識別。此外，現(xiàn)有的諧波監(jiān)測系統(tǒng)在噪聲過濾、數(shù)據(jù)處理和特征提取等環(huán)節(jié)往往依賴于線性模型，缺乏對非線性特征的有效捕捉和分析，導(dǎo)致諧波監(jiān)測的精度和可靠性難以保證。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種電能質(zhì)量諧波監(jiān)測方法，以解決現(xiàn)有的諧波監(jiān)測技術(shù)在高頻諧波檢測的準(zhǔn)確性和實時性方面存在局限的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案，包括：采集電能數(shù)據(jù)，包括電流、電壓的時間序列數(shù)據(jù)；對所述電能數(shù)據(jù)進行預(yù)處理；對預(yù)處理后的電能數(shù)據(jù)進行模式識別和特征提取，獲得第一數(shù)據(jù)；根據(jù)所述第一數(shù)據(jù)計算各個諧波成分的能量和強度；設(shè)定各個諧波成分的能量和強度閾值；若諧波成分的能量或強度超過設(shè)定的閾值，則觸發(fā)報警，通知操作人員或系統(tǒng)進行修正。

3、作為本發(fā)明所述的電能質(zhì)量諧波監(jiān)測方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述預(yù)處理包括：濾波、調(diào)整采樣率和歸一化處理。

4、作為本發(fā)明所述的電能質(zhì)量諧波監(jiān)測方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述獲得第一數(shù)據(jù)包括：對預(yù)處理后的電能數(shù)據(jù)進行量子態(tài)編碼；調(diào)整量子比特之間的相對相位和幅度；通過測量門提取和分析量子態(tài)的信息，獲得所述第一數(shù)據(jù)。

5、作為本發(fā)明所述的電能質(zhì)量諧波監(jiān)測方法的一種優(yōu)選方案，其中：計算各個諧波成分的能量包括：根據(jù)第一數(shù)據(jù)的諧波頻率信息，構(gòu)建n個諧波成分對應(yīng)的哈密頓量，每個諧波成分對應(yīng)一個哈密頓量中的項，其形式表示為對應(yīng)諧波成分的產(chǎn)生和湮滅算符的乘積，如下式：

6、

7、式中，是約化普朗克常數(shù)，為第n個諧波成分對應(yīng)的諧波振子固有頻率，為第n+個諧波成分對應(yīng)的諧波振子固有頻率，為第n個諧波成分對應(yīng)的產(chǎn)生算符，為第n+1個諧波成分對應(yīng)的產(chǎn)生算符，為第n個諧波成分對應(yīng)的湮滅算符，為第n+1個諧波成分對應(yīng)的湮滅算符，為耦合強度，表示兩個諧波振子之間的相互作用強度；

8、將哈密頓量進行對角化：

9、，

10、式中，為對角化結(jié)果，、、、為新的產(chǎn)生和湮滅算符，用于簡化計算過程；

11、根據(jù)對角化結(jié)果求解第n個諧波成分對應(yīng)的能量；

12、。

13、作為本發(fā)明所述的電能質(zhì)量諧波監(jiān)測方法的一種優(yōu)選方案，其中：計算各個諧波成分的強度包括：從第一數(shù)據(jù)中獲取每個諧波成分的振幅；根據(jù)振幅計算諧波成分的強度：

14、。

15、作為本發(fā)明所述的電能質(zhì)量諧波監(jiān)測方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述設(shè)定各個諧波成分的能量閾值：根據(jù)諧波成分的總諧波失真和學(xué)習(xí)速率設(shè)定各個諧波成分的能量閾值：

16、

17、式中，為第n個諧波成分在第i次迭代中的能量閾值，為第n個諧波成分在第i+1次迭代中的能量閾值，為能量閾值的學(xué)習(xí)速率，為基波電壓或電流的有效值，為第n個諧波成分的信噪比，為諧波成分特定的非線性指數(shù)，為第n個諧波成分的總諧波失真，為期望的總諧波失真目標(biāo)。

18、作為本發(fā)明所述的電能質(zhì)量諧波監(jiān)測方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述設(shè)定各個諧波成分的強度閾值包括：根據(jù)諧波成分的總諧波失真和學(xué)習(xí)速率設(shè)定各個諧波成分的強度閾值：

19、

20、式中：為第n個諧波成分在第i+1次迭代中的強度閾值，為第n個諧波成分在第i次迭代中的強度閾值，為強度閾值的學(xué)習(xí)速率，為第n個諧波成分的總諧波失真，為期望的總諧波失真目標(biāo)，為允許的最大總諧波失真，為系統(tǒng)負(fù)載的影響因素，用于調(diào)節(jié)強度閾值的變化。

21、作為本發(fā)明所述的電能質(zhì)量諧波監(jiān)測方法的一種優(yōu)選方案，其中：還包括：捕捉量子態(tài)演化數(shù)據(jù)，包括量子態(tài)的能譜特征、相干時間；根據(jù)所述量子態(tài)演化數(shù)據(jù)分析當(dāng)前量子比特的演化路徑和可能的錯誤類型；根據(jù)識別到的錯誤類型和量子態(tài)的當(dāng)前特征，生成相應(yīng)的校正策略和參數(shù)；根據(jù)量子態(tài)的實際演化情況，調(diào)整已生成的校正策略和參數(shù)，以優(yōu)化校正效果。

22、作為本發(fā)明所述的電能質(zhì)量諧波監(jiān)測裝置的一種優(yōu)選方案，其中：用于實現(xiàn)上任一項所述的電能質(zhì)量諧波監(jiān)測方法，所述電能質(zhì)量諧波監(jiān)測裝置包括：采集模塊，被配置為執(zhí)行采集電能數(shù)據(jù)，包括電流、電壓的時間序列數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理模塊，被配置為執(zhí)行對所述電能數(shù)據(jù)進行預(yù)處理；特征提取模塊，被配置為執(zhí)行對預(yù)處理后的電能數(shù)據(jù)進行模式識別和特征提取，獲得第一數(shù)據(jù)；計算模塊，被配置為執(zhí)行根據(jù)所述第一數(shù)據(jù)計算各個諧波成分的能量和強度；閾值設(shè)定模塊，被配置為執(zhí)行設(shè)定各個諧波成分的能量和強度閾值；監(jiān)測預(yù)警模塊，被配置為執(zhí)行判斷諧波成分的能量或強度是否超過設(shè)定的閾值，若超過，則觸發(fā)報警，通知操作人員或系統(tǒng)進行修正。

23、本發(fā)明還提供了一種電子設(shè)備，包括：一個或多個處理器；存儲器，與所述處理器耦接，用于存儲一個或多個程序；當(dāng)所述一個或多個程序被所述一個或多個處理器執(zhí)行，使得所述一個或多個處理器執(zhí)行實現(xiàn)如上任一項所述的電能質(zhì)量諧波監(jiān)測方法。

24、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明利用量子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的強大計算能力和適應(yīng)性，實現(xiàn)了對諧波信號的高精度識別和分離，不僅提高了諧波檢測的準(zhǔn)確性和實時性，而且在噪聲環(huán)境下仍能保持較高的檢測性能；另外通過設(shè)定動態(tài)閾值，使系統(tǒng)能夠根據(jù)實時的電力負(fù)荷變化自動調(diào)整檢測標(biāo)準(zhǔn)，從而保持更高的靈敏度和準(zhǔn)確性，確保在不同工況下均能有效監(jiān)測諧波。

技術(shù)特征：

1.一種電能質(zhì)量諧波監(jiān)測方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的電能質(zhì)量諧波監(jiān)測方法，其特征在于，所述預(yù)處理包括：濾波、調(diào)整采樣率和歸一化處理。

3.如權(quán)利要求2所述的電能質(zhì)量諧波監(jiān)測方法，其特征在于，所述獲得第一數(shù)據(jù)包括：

4.如權(quán)利要求3所述的電能質(zhì)量諧波監(jiān)測方法，其特征在于，計算各個諧波成分的能量包括：

5.如權(quán)利要求4所述的電能質(zhì)量諧波監(jiān)測方法，其特征在于，計算各個諧波成分的強度包括：

6.如權(quán)利要求4或5所述的電能質(zhì)量諧波監(jiān)測方法，其特征在于，所述設(shè)定各個諧波成分的能量閾值：

7.如權(quán)利要求4或5所述的電能質(zhì)量諧波監(jiān)測方法，其特征在于，所述設(shè)定各個諧波成分的強度閾值包括：

8.如權(quán)利要求3所述的電能質(zhì)量諧波監(jiān)測方法，其特征在于，還包括：

9.一種電能質(zhì)量諧波監(jiān)測裝置，其特征在于，用于實現(xiàn)如權(quán)利要求1-8任一項所述的電能質(zhì)量諧波監(jiān)測方法，所述電能質(zhì)量諧波監(jiān)測裝置包括：

10.一種電子設(shè)備，包括一個或多個處理器；存儲器，與所述處理器耦接，用于存儲一個或多個程序；當(dāng)所述一個或多個程序被所述一個或多個處理器執(zhí)行，使得所述一個或多個處理器實現(xiàn)如權(quán)利要求1-8中任一項所述的電能質(zhì)量諧波監(jiān)測方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種電能質(zhì)量諧波監(jiān)測方法、裝置及電子設(shè)備，其中一種電能質(zhì)量諧波監(jiān)測方法包括：采集電能數(shù)據(jù)，包括電流、電壓的時間序列數(shù)據(jù)；對電能數(shù)據(jù)進行預(yù)處理；對預(yù)處理后的電能數(shù)據(jù)進行模式識別和特征提取，獲得第一數(shù)據(jù)；根據(jù)第一數(shù)據(jù)計算各個諧波成分的能量和強度；設(shè)定各個諧波成分的能量和強度閾值；若諧波成分的能量或強度超過設(shè)定的閾值，則觸發(fā)報警，通知操作人員或系統(tǒng)進行修正；本發(fā)明實現(xiàn)了對諧波信號的高精度識別和分離，不僅提高了諧波檢測的準(zhǔn)確性和實時性，而且在噪聲環(huán)境下仍能保持較高的檢測性能；另外通過設(shè)定動態(tài)閾值，使系統(tǒng)能夠根據(jù)實時的電力負(fù)荷變化自動調(diào)整檢測標(biāo)準(zhǔn)，從而保持更高的靈敏度和準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員：易懷權(quán),郭鵬,張春,董光忠
受保護的技術(shù)使用者：南京佑友軟件技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5