[發明專利]諧波負荷狀態監測系統

有效

• 申請號: 201110211464.3
• 申請日: 2011-07-27
• 公開（公告）號: CN102323469A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 楊洪耕;胡燦;謝康;葉茂清;楊華
• 申請（專利權）人: 四川大學;四川電力科學研究院
• 主分類號: G01R19/02
• 分類號: G01R19/02;G01R19/165
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 舒啟龍

1.一種諧波負荷狀態監測系統，其特征是：

電能質量監測儀：其終端安裝在各變電站線路上，采集用于計算各次諧波電流所需要的原始數據，該原始數據中包括各次諧波電流3s有效值和含有率；

3G無線路由器/光纖通信線路：連接在上述電能質量監測儀與數據管理服務器之間，用于將電能質量監測儀采集的原始數據通過3G無線路由器/光纖通信線路傳送到數據管理服務器；

數據管理服務器：將采集的原始數據存儲于PQ歷史數據庫；

諧波電流檢索本體構建裝置：諧波電流檢索本體由每天3s值樣本、每天最大值樣本、3s值總體樣本、最大值總體樣本、3s值正態云模型、最大值正態云模型、標準正態云模型和標準正態云模型對應的Cp95值和最大值邊界隸屬度組成；

其中，每天3s值樣本和每天最大值樣本：考慮2-25次的諧波電流有效值，將每天各次諧波電流的3s值以及最大值進行統計得到；

3s總體樣本：采用每天3s值樣本的均值和方差分別求取平均值而建立；

最大值總體樣本：采用每天最大值樣本來建立；

3s值正態云模型和最大值正態云模型：用對應總體樣本的均值u和標準差S分別代替云模型的期望Ex和熵En，根據公式：利用對應總體樣本方差S²的99％置信區間確定云模型的超熵He；

標準正態云模型及其對應的Cp95值和最大值邊界隸屬度：取各次諧波電流有效值云模型的期望隸屬度曲線即超熵He為零和最大值隸屬度曲線即超熵He為99％置信區間上界作為邊界，將正態云模型轉換為標準正態云模型的隸屬度如下式所示：norm_x_u=e-norm_x22;]]>

其中，norm_x_u為云滴值x在標準正態云模型下的隸屬度，norm_x為各次諧波電流有效值正態云模型云滴值轉換到標準正態云模型下的云滴值；

諧波負荷狀態監測裝置：以上述諧波電流檢索本體為參照，根據每天Cp95值和最大值的隸屬度快速診斷諧波負荷運行狀態是否異常；

以上述諧波電流檢索本體為參照，當實時數據的隸屬度值低于最大值隸屬度兩次時，認為運行狀態發生異常，當低于Cp95值的隸屬度時，認為該運行狀態偏高，當累積偏高次數超過72次時，認為運行狀態異常。

2.根據權利要求1所述的諧波負荷狀態監測系統，其特征是：還具有顯示器，與數據管理服務器連接，用于展示諧波負荷的狀態診斷以及實時監測的結果。

3.根據權利要求1所述的諧波負荷狀態監測系統，其特征是：所述諧波負荷狀態診斷裝置的判斷規則為：

a)norm_Cp95_date_u＜norm_Cp95_1_u且norm_Cp95_date_u≥norm_Cp95_2_u，則諧波負荷運行產生的諧波電流有效值Cp95值正常偏高；

b)norm_Cp95_date_u＜norm_Cp95_2_u，則諧波負荷運行產生的諧波電流有效值Cp95值異常；

c)norm_Max_date_u＜norm_Max_1_u且norm_Max_date_u≥norm_Max_2_u，則諧波負荷運行產生的諧波電流有效值最大值正常偏高；

d)norm_Max_date_u＜norm_Max_2_u，則諧波負荷運行產生的諧波電流有效值最大值異常；

e)其余情況認為諧波負荷運行在正常范圍以內；

其中，norm_Cp95_date_u，norm_Max_date_u，norm_Cp95_1_u，norm_Cp95_2_u，norm_Max_1_u，norm_Max_2_u分別表示在標準正態云模型下，各次諧波電流有效值每天的Cp95值隸屬度，最大值隸屬度，參考模型Cp95值偏高隸屬度，參考模型Cp95值異常隸屬度，參考模型最大值偏高隸屬度，參考模型最大值異常隸屬度；

所述諧波負荷實時監測裝置的判斷規則為：

a)當μ1≥norm_x1_u且μ3≥norm_x2_u時，則諧波負荷運行產生的諧波電流有效值的實時數據在正常運行范圍內；

b)當μ1＜norm_x1_u且μ3≥norm_x2_u時，則諧波負荷運行產生的諧波電流有效值的實時數據已越過Cp95值的界限，實時數據偏高，偏高次數累加1，當累加到72個之后，如果還有實時數據偏高，則認為這天的諧波負荷實時監測運行狀態出現異常偏大；

c)當μ3＜norm_x2_u時，則諧波負荷運行產生的諧波電流有效值的實時數據最大值發生異常，當有兩次發生最大值異常，則認為諧波負荷運行狀態的最大值異常；

其中，μ1，μ3，norm_x1_u，norm_x2_u分別表示在標準正態云模型下，實時數據對應3s值隸屬度，實時數據對應最大值隸屬度，3s值參考模型偏高隸屬度以及最大值參考模型最大值異常隸屬度。