谐波源定位软件平台的设计与实现
谐波状态估计的多谐波源定位方法
谐波状态估计的多谐波源定位方法谐波状态估计（Harmonic State Estimation）是指用于电力系统中带谐波负载的状态估计。
由于谐波在电力系统中的传输具有复杂的非线性特性，因此对谐波进行状态估计是一个相对有挑战性的任务。
在谐波状态估计方面，多谐波源定位是一个重要的问题，因为谐波源的位置是无法直接测量的。
多谐波源定位是指通过利用谐波传输路径的反射能够确定谐波源的位置。
在电力系统中，谐波信号沿着电力线路传输，当谐波信号遇到分支、变压器等设备时，会被反射回来。
如果在不同位置测量到了不同的谐波分量，那么就可以通过反推来确定谐波源的位置。
多谐波源定位的方法有很多种，其中最常用的方法是基于功率谱分析的方法。
在这种方法中，先通过计算不同位置上的功率谱来提取谐波特征信息。
然后寻找谐波源的位置，其过程就是寻找这些功率谱特征的峰值。
方法的具体实现包括两个重要的步骤：谐波特征提取和谐波源定位。
在谐波特征提取方面，最常用的方法是基于小波变换的方法。
小波变换是一种数学工具，适用于各种信号处理领域。
在小波变换中，信号被分解成若干个频段，并且每个频段可以通过不同尺度下的小波函数表示。
谐波信号可以通过小波变换的低频分量来提取，因为谐波信号的频率很低。
在这种方法中，需要选定一种适当的小波函数，使它适于提取谐波信号的特征。
在谐波源定位方面，最常用的方法是基于梯度算法的方法。
在这种方法中，定位问题可以看作是一个优化问题。
优化问题的目标函数是所有位置处谐波分量的功率谱峰值之和，优化的变量是谐波源的位置。
因为谐波分量的功率谱在谐波源的位置处是最大的，所以通过优化目标函数可以得到谐波源的位置。
在实际应用中，梯度算法可以通过损失函数迭代来求解。
虽然上述方法已经达到了较好的谐波源定位效果，但也存在一些问题。
首先，功率谱分析需要大量的计算功夫，较为耗时。
其次，对于复杂的电力系统模型，模型的数学描述较复杂，谐波状态估计的实现难度也较大。
通用软件接口测试平台的设计与实现
通用软件接口测试平台的设计与实现一、引言随着软件行业的发展，软件产品的复杂度和规模也在不断增加，对于软件的质量和稳定性要求也越来越高。
而通用软件接口测试平台的设计与实现就成为了一个重要的问题。
通用软件接口测试平台是指能够对软件接口进行全方位、多维度的自动化测试的平台，它可以为软件开发人员提供快速、准确的测试结果，帮助他们在减少测试成本和提高测试效率方面发挥重要作用。
本文将介绍通用软件接口测试平台的设计与实现，包括其构建框架、关键技术和应用场景等内容。
二、通用软件接口测试平台的设计通用软件接口测试平台的设计主要包括三个方面：平台的基本功能、架构设计和用户界面设计。
1、平台的基本功能通用软件接口测试平台的基本功能包括接口测试用例管理、测试执行、测试报告生成和结果分析等。
平台需要提供接口测试用例的管理功能，包括测试用例的创建、编辑、删除、调试和执行等。
平台需要能够支持不同类型的接口测试，包括HTTP接口、SOAP接口、RESTful接口等。
平台需要能够生成详细的测试报告，包括测试执行的结果、各项指标的统计分析等。
平台还需要提供结果分析的功能，能够对测试结果进行深度分析，帮助开发人员快速定位问题。
2、架构设计通用软件接口测试平台的架构设计主要包括三个层次：应用层、业务逻辑层和数据访问层。
应用层主要提供用户界面，包括测试用例管理、执行监控、报告生成等功能。
业务逻辑层主要负责接口测试的业务逻辑处理，包括测试用例的执行、报告的生成、结果分析等。
数据访问层主要负责与数据库的交互，包括测试用例的存储、执行结果的存储、统计数据的存储等。
3、用户界面设计通用软件接口测试平台的用户界面设计应该简洁明了、操作便捷。
用户可以通过界面轻松完成测试用例的管理、执行监控、报告生成等操作。
界面还需要支持多种形式的数据展示，包括图表展示、列表展示、报告展示等。
1、技术选择在实现通用软件接口测试平台时，需要选择合适的开发语言、框架和技术。
全方位移动平台自动定位导航系统软件设计说明书解读
绪论一、设计背景随着计算机技术的飞速发展, 全球定位系统(GPS) 和地理信息系统 (GIS) 在各行各业中得到广泛的重视和应用, 两者的集成化程度也日益加强，实现了GPS 导航信息在GIS上的可视化、一体化和集成化，能够在地图上实时动态地跟踪目标和显示地理位置。
GPS定位为GIS提供了采集数据信息的新方法，GIS为GPS提供了可视化的原始地图背景，两者关系愈加紧密。
全方位移动平台自动定位导航系统软件是随着计算机技术的发展而产生的一种崭新的地理信息载体，具备地图的内涵, 是数字地图在计算机屏幕上的符号化显示, 具有信息丰富、直观易懂、更新方便、实用灵活等特点, 因而受到用户的普遍欢迎。
所以全方位移动平台自动定位导航系统软件与GPS定位系统相结合成为两者未来发展的必然趋势。
随着GPS车载导航设备和PDA设备的快速发展，GPS、全方位移动平台自动定位导航系统软件与掌上电脑技术相融合，逐步形成一个嵌入式的掌上导航系统，是当前GIS、GPS研究领域的主要趋势。
如今，作为GPS与GIS 很好的结合体，GPS车载导航系统在国内外市场已经逐步普及，成为汽车行业的宠儿。
本文选题意义在于利用GIS矢量数据（shapefile非拓扑关系数据）作为全方位移动平台自动定位导航系统软件格式，结合GPS，在全方位移动平台自动定位导航系统软件上实现实时定位，对基于全方位移动平台自动定位导航系统软件GPS定位技术的研究打下了坚实基础。
二、国内外研究进展作为GPS导航与GIS的结合体，嵌入式掌上导航系统成为了国内外GPS厂商发展的重点，尤其是汽车行业的宠儿——车载GPS导航系统。
车载GPS导航系统是一种先进的导航系统，能够探测到汽车在行驶途中的当时位置，协助驾驶者在陌生的道路环境中，通过全方位移动平台自动定位导航系统软件与话音指南，准确地掌握前往目的地的路线。
它是GPS导航定位技术与全方位移动平台自动定位导航系统软件技术结合的焦点。
通用软件接口测试平台的设计与实现
通用软件接口测试平台的设计与实现一、引言随着互联网的快速发展，各类软件应用也越来越多，软件接口测试变得尤为重要。
由于软件接口类型众多、接口参数复杂多变，传统的手动测试方法已经无法满足快速高效的测试需求了。
需要一种通用的软件接口测试平台，能够便捷地对各类软件接口进行自动化测试。
二、设计目标1. 通用性：平台能够适应各类软件接口的测试需求，包括Web接口、RESTful接口、SOAP接口等。
2. 可扩展性：平台能够方便地扩展新的接口类型和测试用例。
3. 易用性：平台提供友好的用户界面和简单易懂的操作流程，方便测试人员快速上手。
4. 稳定性：平台设计稳定、可靠，能够长时间稳定运行，保证测试结果的准确性。
5. 高效性：平台能够高效地执行测试用例，节省测试人员的时间和精力。
三、设计思路1. 接口管理：平台提供接口管理功能，包括新增、修改和删除接口，方便测试人员管理接口信息。
2. 用例设计：测试人员可以通过平台设计测试用例，包括接口参数设置、预期结果等。
平台提供丰富的参数类型和校验规则，满足不同接口的测试需求。
3. 测试执行：平台能够按照设定的测试用例自动化地执行测试，并生成测试报告。
测试人员可以通过报告查看测试结果和错误信息。
4. 扩展接口类型：平台提供接口类型扩展接口，测试人员可以根据实际需求方便地添加新的接口类型。
5. 扩展测试用例：平台提供测试用例扩展接口，测试人员可以根据实际需求方便地添加新的测试用例类型。
6. 日志记录：平台能够记录测试执行过程中的关键信息，包括请求参数、响应结果等，方便问题排查和错误分析。
7. 权限管理：平台提供权限管理功能，包括用户和角色管理，确保平台的安全性和可控性。
四、系统架构1. 前端界面：前端界面使用Web技术开发，能够在各种终端上运行，包括PC端和移动端。
界面简洁明了，便于用户操作。
2. 后端服务：后端服务运行在服务器上，负责接口管理、用例设计和测试执行等功能。
服务使用Java语言开发，能够高效地处理大量的接口请求。
通用软件接口测试平台的设计与实现
通用软件接口测试平台的设计与实现 随着软件的快速发展和复杂性的增加，软件测试从过去的手动测试逐渐转向自动化测试方式，而通用软件接口测试平台（General Software Interface Testing Platform，GSITP）正是为了自动化进行接口测试而被设计和实现的。GSITP是一种非常方便、高效和可重复的测试方法，可以大大降低测试的成本。
GSITP的主要设计目标是为软件接口提供一个基于组件和测试驱动的测试平台。在这个平台上，可以通过对接口进行单元测试和集成测试来发现和解决接口的问题，以确保接口的稳定性和正确性。此外，GSITP也支持并发性测试，定时测试，数据驱动测试，以及自动化记录测试用例和测试报告等功能。
GSITP的实现需要考虑多方面的因素，主要包括以下几个方面： 1. 底层技术结构的实现。GSITP要能够代表软件系统中所有接口的测试，需要实现多种底层技术结构，例如数据格式、多线程测试、网络协议、数据库连接等技术。
2. 测试框架的实现。为了实现GSITP的自动化测试和测试驱动范例，需要设计和实现测试框架。测试框架需要能够支持测试用例的创建、运行和完成测试过程，并且可以为测试过程中获取参数数据和结果。
3. 模块划分和接口标识。GSITP中的接口测试需要对系统进行模块划分和接口标识，才能够快速准确地进行定位和测试。同时，在测试过程中识别接口的标识可以帮助用户更好地理解接口的功能，并通过接口标识来创建测试用例。
4. 数据库支持。数据是GSITP测试过程中不可缺少的一部分。测试数据存储在数据库中，这可以把测试数据从代码中分离出来，对测试的灵活性和可维护性有很好的帮助。测试数据库连接需要支持并发、稳定的特性。
GSITP的实现可以分为以下几个步骤： 1. 确定测试对象和接口。在开始实施GSITP之前，需要明确测试系统和进行接口测试的具体接口。
2. 设计测试用例。根据测试对象和接口，设计相应的测试用例。测试用例应该覆盖接口的所有功能，包括正常和异常情况。测试用例中需要包含每个测试步骤的输入和输出。
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可能小，那么 spark(Yh ) 的值就会尽可能大，进而
极大限度地保证系统可观性。量测配置步骤如 下：
（2）数据通信模块实现软件与监测装置的通信接
M-599
中国高等学校电力系统及其自动化专业第 29 届学术年会，湖北宜昌：三峡大学，2013
口，软件所有分析数据均由此模块解析并向软件内部 转发。
（3）监测配置模块实现配置监测点，设置监测点 监测装置的参数，图形化在线显示监测的线路运行情 况，并对所配置监测点选择监测量进行实时显示以及 实时收集监测信息。
关键词：谐波污染；分析软件；谐波源定位
The software platform of harmonic source location
Yang Yuan, He Zhengyou, Zang Tianlei, Liu Yang
Electrical Engineering of Southwest Jiao tong University Email: yangyuan199010@ , hezy@
2 软件平台的设计
2.1 总体设计
该软件包含 4 大功能模块，分别为系统管理模块、 数据通信模块、监测配置模块、谐波源定位模块模块。
（1）系统管理功能模块实现系统的安全保护、用 户的权限管理和检验各种操作的合法性，以及软件参 数的修改以及保存。体现在用户登陆本套软件的合法 性检测部分和用户使用本套软件功能上的权限控制。
选取谐波注入电流为状态变量，节点谐波电压为
量测量，对 h 次谐波，通过谐波节点阻抗矩阵，可得
节点谐波电压，即
Vh (t) = Zh Ih (t)
(1)
式中： h 为谐波次数； t 为时间； Zh 为 h 次谐波节点 阻抗矩阵，是 M × N 阶矩阵；Vh (t) 为 t 时刻的 h 次谐 波的节点谐波电压矩阵，是 M ×1 阶矩阵； Ih (t) 为 t 时刻的 h 次谐波的节点谐波注入电流矩阵，是 N ×1
离线数据分析 数据保存 显示分析结果
成功 数据解析
实时监视
在线谐波分析
数据存储
显示分析结果
多谐波源定位 界面显示
图 1.技术途径路线
本软件采用 Microsoft 公司的面向对象的可视化 开发平台 2008 实现，数据库采用 SQL Server 2005 数据库。具体技术流程如图 1 所示。
本软件对监测装置数据进行接收解析，并根据客 户需求显示当前选择监测量在监测主界面电网分布图 位置显示观测量数值及在窗口中显示观测量曲线波形 图，解析监测数据的同时对全部监测信息进行实时载 入存储数据库的操作，通过谐波源定位算法对得到的 数据流进行实时分析，最终确定谐波源所在。
3 软件的核心算法
3.1 谐波阻抗未知条件下的谐波源定位算法
混合矩阵。
把谐波状态估计模型和 ICA 模型进行对比，可得
到 如 下 对 应 关 系 ： Vh (t) ⇔ X ， Zh ⇔ A ， Ih (t) ⇔ S ， eh (t) ⇔ ε 。则基于谐波阻抗未知的谐波 源定位步骤如下：
步骤 1：获取量测母线的谐波电压 X 。
步骤 2：将谐波电压数据去均值并白化。带有噪
Abstract: In order to better manage the power quality, this paper designed the harmonic source location software platform. The overall framework of the software was build, and its technology route was developed. As harmonic impedance is difficult to accurately obtain, the paper proved the considerable analysis, measurement allocation algorithm, and then combined with independent component method to location the harmonic source under unknown impedance. In this paper, the design of the software system has good suitability, strong data processing capability, and has a graphical report output function. It has a function expansion and promotion of good application.
阶矩阵； M 表示 M 个量量测； N 表示 N 个待估计
量。
如果已知网络拓扑结构和网络参数，谐波电流源
的 获 取则 是 Vh (t) = Zh Ih (t) 的 逆 问题 ，可 表 示为 ： Ih (t) = YhVh (t) 。 式 中 ： Yh 为 h 次 谐 波 节 点 导 纳 矩 阵，是 N × M 阶矩阵。
Keywords: harmonic pollution; analysis software ; location of harmonic source
1 引言
随着技术的进步，用电负荷日趋复杂化和多样化。 大量具有非线性特征的负荷会给电力系统注入过多的 高次谐波，对电力系统包括用户的安全、经济运行产生 危害和影响。在影响供电电能质量的诸多指标要素中， 谐波是供用电双方关注的主要问题之一。
谐波源的定位是划分各谐波源谐波责任和采用经 济手段惩治谐波问题的基础，具有重要意义。文献[1] 首次利用状态估计技术来识别谐波源，并总结了判定谐 波源存在的判据及影响估计误差的 4 个因素，为谐波状 态估计研究指明了方向。文献[2]利用关联矩阵的概念建 立起谐波量测量与状态变量的数学模型，提出了电力系 统连续谐波的状态估计算法，为了减少未知状态变量的 数目，将节点分为非谐波源和可疑谐波源节点两类。文 献[3-4]根据谐波污染源呈现空间稀疏性，提出了基于稀 疏表示法的谐波源定位，分析了谐波源随机分布和量测 数据存在噪声的两类情况。同时，谐波网络的可观性分
(i,
q)
−
AN est
(i,
p)
i =1
Z
N red
(i,
q)
(3)
式中：
ZN red
为归一化
m×
n
维象征阻抗矩阵的绝对
值，
q
=
1,
2,",
n
；
AN est
为归一化
m
×
m
维估计混合矩
阵的绝对值， p = 1, 2,", m 。
3.2 量测配置优化算法
量测矩阵的选择决定着谐波源定位的有效性和准
确性，因此量测节点的选择显得非常重要。 基于 ICA 的量测配置算法，就是在确定系统同
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谐波源定位软件平台的设计与实现
杨源，何正友，臧天磊，刘洋
西南交通大学电气工程学院 Email: yangyuan199010@ , hezy@
摘 要：为了更好地辨识谐波污染源，研发了谐波源定位软件平台。构建了软件的总体框架，详细介 绍了软件平台开发的技术路线。针对谐波阻抗难以准确获取的情况，通过可观性分析及象征阻抗得到 量测配置点，然后结合独立分量法实现基于谐波阻抗未知条件下的谐波源定位方法。本文设计的软件 实用性好、数据处理能力强、系统维护方便，并具有图形报表输出功能，有良好的应用扩展功能和推 广价值。
p −1
∑ 到一个新的 Wp = Wp − (WpTW j )W j ，然后计算分离 j =1
矩阵W = Wp / Wp ，直至收敛，求得准确的W [13]。
步骤 4：估计一段时间的谐波电流，利用历史数
据，通过 ICA 的辨识算法，对谐波电流进行重新排列
[14]。
步骤 5：根据估计的谐波电流，通过求解目标函
{ } 声的观测信号的协方差阵 C = E XX T ，噪声协方差
矩阵为 Σ ，白化过程为 X = (C − Σ)−1/2 X 。白化后 的噪声协方差矩阵为 Σ = (C − Σ)−1/2 Σ (C − Σ)−1/2 。
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ICA 模型由源信号、观测信号、混合矩阵和噪声
组成。假设有 N 个源信号和 M 个观测信号，独立分
量分析的线性模型可表示成：
X = AS + ε
(2)
式 中 ： S = [s1, s2 ,", sn ]T 为 N 维 未 知 的 源 信 号 ； X = [ x1, x2 ,", xm ]T 为 M 维 已 知 的 观 测 信 号 ； ε = [ε1,ε2 ,",εm ]T 为 M 维噪声向量； A 为 M × N 维
表 1 软件设计功能分析
功能模 块名称 系统管
理
数据通 信
监测装 置配置
模块实现功 能
对软件用户 进行管理
实现 PQDIF 数据的交互
与保存 对电网中监 测地点进行
配置
谐波源 实现谐波源 定位 的搜索定位
输入信 息
用户输 入
PQDIF 数据
用户输 入
量测谐 波电压
处理过程