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当前电网环境下，分布式发电(DistributionGenneration,DG)和电力电子化负荷呈现高渗透、多样化、分散化特点，使配电网的电能质量问题异常严峻，给发电和用电设备的安全经济运行带来严重威胁。同时，一些精密数字化的DG和负荷设备对电能质量污染更加敏感、要求更高，使电能质量与设备的矛盾更为突出。现有电能质量综合评估方法没有从本质和需求的角度找到评判质量好坏的主体，这个评判主体应该是接入电力系统的设备。此外，高渗透、多样化、分散化的DG和负荷设备造成复杂的污染分布，DG输出功率的随机性及负荷设备运行方式的多变性导致动态的污染场景，加之网络结构的不断变更和调整，致使准确的污染模型和结构参数模型难以建立。目前基于机理建模的谐波和电压治理策略无法完善地解决此问题。因此，本文针对以往电能质量综合评估的主观性问题与采用机理建模进行谐波和电压治理的局限性开展研究，具体内容如下：
首先，针对电能质量综合评估的主观性问题，考虑电能质量的本质和需求，提出电能质量状态空间表示及兼容水平综合评估方法。分析电能质量与设备之间的兼容性。构建电能质量状态空间表示模型，描述不同污染场景下电能质量污染水平。建立容许边界面，表示设备对电能质量污染的耐受能力。定义电能质量的兼容/不兼容度、影响度、性能指标，分别反映设备受电能质量影响的严重程度,不兼容状态下设备受电能质量影响的大小和范围、电能质量之于设备的优劣。利用以上指标对各母线实施兼容水平综合评估，采用综合考虑质量水平和设备容量的组合赋权模型分配母线评估结果权重，获得整体区域的评估结果。通过算例分析，说明所定义指标的合理性和有效性。
其次，在电能质量状态空间表示及兼容水平综合评估方法的基础上，考虑设备耐受能力的实际情况，提出计及不确定性的电能质量兼容水平综合评估方法。利用云发生器和云融合模型设计容许边界云，表示设备对污染耐受能力的不确定性。细化电能质量兼容和不兼容状态，利用模糊隶属函数表示设备故障状态的不确定性。定义电能质量的绝对兼容/不兼容度、模糊兼容/不兼容度、模糊影响度和模糊性能指标，更切合实际、更全面地实施各母线和整体区域的电能质量兼容水平综合评估。通过算例分析，对比是否计及不确定性的兼容水平综合评估结果，验证所定义指标的合理性和准确性。
再次，利用计及不确定性的兼容水平综合评估方法提供的单项污染治理依据，针对机理建模治理策略的局限性，采用数据驱动建模思想，提出一种基于一元时间序列模式匹配的单项污染分区治理策略。通过考虑关键趋势转折点的分段线性近似(PiecewiseLinearApproximation，PLA)提取电压总谐波畸变率(TotalHarmonicDistortionofVoltage,VTHD)和供电电压偏差(DeviationofSupplyVoltage，DSV)一元时间序列的主要局部趋势及其时间特征，构建模式特征矩阵。提出一种二维特征距离(TwoDimensionalFeatureDistance，2DFD)方法对各指标序列实施模式匹配，测量母线间VTHD或DSV的耦合度。在绝对电能质量兼容状态下重置治理目标，定义耦合度分区判则，划分治理区域，确定主导治理母线和治理装置补偿率。通过算例仿真分析，说明所提治理策略的可行性和有效性，通过与其它一元时间序列模式匹配方法的对比，验证2DFD方法的准确性和适用性。
最后，利用计及不确定性的兼容水平综合评估方法提供的复合污染治理依据和主动型治理装置的多功能，采用数据驱动建模思想，提出一种基于多元时间序列模式匹配的谐波和电压综合分区治理策略。通过考虑关键趋势转折点的多维分段线性近似(MultidimensionalPiecewiseLinearApproximation，MPLA)提取VTHD和DSV多元时间序列的主要局部趋势特征、时间特征和污染严重性特征，构建模式特征矩阵。提出一种三维特征距离(ThreeDimensionalFeatureDistance，3DFD)方法对各指标序列实施模式匹配，测量母线间VTHD和DSV的整体耦合度。在绝对电能质量兼容状态下重置综合治理目标，根据耦合度分区判则划分综合治理区域，确定主导治理母线和治理装置补偿率。通过算例仿真分析，说明所提治理策略的可行性和有效性，通过与其它多元时间序列模式匹配方法的对比，验证3DFD方法的准确性和适用性。
首先，针对电能质量综合评估的主观性问题，考虑电能质量的本质和需求，提出电能质量状态空间表示及兼容水平综合评估方法。分析电能质量与设备之间的兼容性。构建电能质量状态空间表示模型，描述不同污染场景下电能质量污染水平。建立容许边界面，表示设备对电能质量污染的耐受能力。定义电能质量的兼容/不兼容度、影响度、性能指标，分别反映设备受电能质量影响的严重程度,不兼容状态下设备受电能质量影响的大小和范围、电能质量之于设备的优劣。利用以上指标对各母线实施兼容水平综合评估，采用综合考虑质量水平和设备容量的组合赋权模型分配母线评估结果权重，获得整体区域的评估结果。通过算例分析，说明所定义指标的合理性和有效性。
其次，在电能质量状态空间表示及兼容水平综合评估方法的基础上，考虑设备耐受能力的实际情况，提出计及不确定性的电能质量兼容水平综合评估方法。利用云发生器和云融合模型设计容许边界云，表示设备对污染耐受能力的不确定性。细化电能质量兼容和不兼容状态，利用模糊隶属函数表示设备故障状态的不确定性。定义电能质量的绝对兼容/不兼容度、模糊兼容/不兼容度、模糊影响度和模糊性能指标，更切合实际、更全面地实施各母线和整体区域的电能质量兼容水平综合评估。通过算例分析，对比是否计及不确定性的兼容水平综合评估结果，验证所定义指标的合理性和准确性。
再次，利用计及不确定性的兼容水平综合评估方法提供的单项污染治理依据，针对机理建模治理策略的局限性，采用数据驱动建模思想，提出一种基于一元时间序列模式匹配的单项污染分区治理策略。通过考虑关键趋势转折点的分段线性近似(PiecewiseLinearApproximation，PLA)提取电压总谐波畸变率(TotalHarmonicDistortionofVoltage,VTHD)和供电电压偏差(DeviationofSupplyVoltage，DSV)一元时间序列的主要局部趋势及其时间特征，构建模式特征矩阵。提出一种二维特征距离(TwoDimensionalFeatureDistance，2DFD)方法对各指标序列实施模式匹配，测量母线间VTHD或DSV的耦合度。在绝对电能质量兼容状态下重置治理目标，定义耦合度分区判则，划分治理区域，确定主导治理母线和治理装置补偿率。通过算例仿真分析，说明所提治理策略的可行性和有效性，通过与其它一元时间序列模式匹配方法的对比，验证2DFD方法的准确性和适用性。
最后，利用计及不确定性的兼容水平综合评估方法提供的复合污染治理依据和主动型治理装置的多功能，采用数据驱动建模思想，提出一种基于多元时间序列模式匹配的谐波和电压综合分区治理策略。通过考虑关键趋势转折点的多维分段线性近似(MultidimensionalPiecewiseLinearApproximation，MPLA)提取VTHD和DSV多元时间序列的主要局部趋势特征、时间特征和污染严重性特征，构建模式特征矩阵。提出一种三维特征距离(ThreeDimensionalFeatureDistance，3DFD)方法对各指标序列实施模式匹配，测量母线间VTHD和DSV的整体耦合度。在绝对电能质量兼容状态下重置综合治理目标，根据耦合度分区判则划分综合治理区域，确定主导治理母线和治理装置补偿率。通过算例仿真分析，说明所提治理策略的可行性和有效性，通过与其它多元时间序列模式匹配方法的对比，验证3DFD方法的准确性和适用性。