[發明專利]一種基于監測點電能質量數據挖掘的電壓暫降預警方法

在審

• 申請號: 201410106999.8
• 申請日: 2014-03-21
• 公開（公告）號: CN103886518A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 李群;顧偉;袁曉冬;陳兵;柏晶晶;張帥;史明明
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;江蘇省電力公司;江蘇省電力公司電力科學研究院;東南大學
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;汪慶朋

技術領域

本發明屬于電能質量監控技術領域，涉及一種用于電力系統及電力用戶輸配電網的電能質量監控方法，即基于監測點電能質量數據挖掘的電壓暫降預警方法。

背景技術

在電氣與電子工程師協會（IEEE）標準中，電壓暫降可以簡單的定義為：供電系統中某點的工頻電壓有效值突然下降到額定電壓的90%～10%，并在隨后的10ms～1min短暫持續后恢復正常。由此可以看出電壓暫降的特性。

目前，對電壓暫降的研究主要集中在數據采集方法或對采集后的數據的基本處理上，這些研究主要包括電壓暫降監測裝置和方法、電壓暫降指標量化評估以及電壓暫降擾動識別等方面，對電能質量監測點或電能質量干擾源并網點的電壓暫降監測數據異常檢測及預警的研究欠缺。隨著用電設備技術的發展，基于計算機、微處理器、高度自動化的新型電力電子設備在電力系統中大量的投入使用。這些設備對電壓暫降干擾非常敏感，一次電壓暫降會造成巨大的經濟損失。專家們認為，電壓暫降已成為最重要的電能質量問題，對供電質量提出了新的挑戰，所以有必要對電壓暫降監測數據進行挖掘，及時給出相關線路的超標和異常數據，給出預警提示，做到問題早發現，早解決。將由電壓暫降問題引發的電力事故的可能性降到最低，保證電力的安全運行。電壓暫降預警作為監控平臺的重要功能之一，可對歷史或當前電壓暫降狀況進行及時可靠預警，可以發現電網運行已經存在或潛在的電能質量問題。專職人員針對預警系統給出的預警，對每一條記錄進行處理；如果是指標超標，說明此線路該指標不滿足相應標準，應采取相應的措施予以改善；如果是指標異常，說明此線路該指標某段時間內，與正常運行時存在較大的差異，需予以關注。由此可見，一種合理可行的電壓暫降預警方法，可以為供用電雙方及時準確提供電網電壓暫降預警信息，為電網的安全運行提供保障，充分發揮電能質量監控平臺的作用。

發明內容

針對現有技術上存在的不足，本發明目的是在于提供一種可使供用電雙方了解所屬區域電網一段時間內的母線或線路的電壓暫降狀況，提高電網運行可靠性和經濟性的基于監測點電能質量數據挖掘的電壓暫降預警方法。

為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：

本發明的一種基于監測點電能質量數據挖掘的電壓暫降預警方法，包括下述步驟：

1）使用層次分析法(Analytic?Hierarchy?Process,簡稱AHP法)確定各電壓暫降幅值和持續時間的權重；

2）數據采集：采集監測點的電壓暫降歷史監測數據，包括電壓暫降幅值、持續時間和發生次數，同時采集待測試的電能質量監測點的電壓暫降測試數據，并將上述采集的數據保存到數據庫中；

3）構造原始數據矩陣：將監測點電壓暫降測試數據、標準電壓、自設等級限值、前一段時間電壓暫降均值以及電壓暫降最低限值這5個電壓暫降數據序列，結合到一起構成一個5行2*n列的原始數據矩陣；

4）數據預處理，對原始數據矩陣進行數據預處理，包括同趨勢化、歸一化等，并將處理完后的數據保存到數據庫中；

5）計算各貼近系數：根據改進的TOPSIS（Technique?for?OrderPreference?by?Similarity?to?an?Ideal?Solution）法，分別計算出各電壓暫降數據序列的貼近系數；

6）預警等級判斷：根據步驟5）計算得到的貼近系數，判斷監測數據與各等級限值的貼近程度，從而判斷出對監測點電壓暫降預警。

本發明步驟1）中，使用AHP法確定各電壓暫降幅值和持續時間的權重的具體方法為：

11）對電壓暫降特征量：暫降幅值和持續時間，建立層次的遞階結構；

12）在所確定的層次遞階結構中，建立比較判斷矩陣；

13）對判斷矩陣進行層次單排序、層次總排序的一致性檢驗；

14）若均滿足一致性檢驗，則將判斷矩陣中最大特征值對應的正規化特征向量的分量作為對應元素的權重。

本發明步驟2）中，采集電壓暫降歷史監測數據和測試數據的具體方法為：