[发明专利]一种基于监测点电能质量数据挖掘的电压暂降预警方法

说明书

技术领域

本发明属于电能质量监控技术领域，涉及一种用于电力系统及电力用户输配电网的电能质量监控方法，即基于监测点电能质量数据挖掘的电压暂降预警方法。

背景技术

在电气与电子工程师协会（IEEE）标准中，电压暂降可以简单的定义为：供电系统中某点的工频电压有效值突然下降到额定电压的90%～10%，并在随后的10ms～1min短暂持续后恢复正常。由此可以看出电压暂降的特性。

目前，对电压暂降的研究主要集中在数据采集方法或对采集后的数据的基本处理上，这些研究主要包括电压暂降监测装置和方法、电压暂降指标量化评估以及电压暂降扰动识别等方面，对电能质量监测点或电能质量干扰源并网点的电压暂降监测数据异常检测及预警的研究欠缺。随着用电设备技术的发展，基于计算机、微处理器、高度自动化的新型电力电子设备在电力系统中大量的投入使用。这些设备对电压暂降干扰非常敏感，一次电压暂降会造成巨大的经济损失。专家们认为，电压暂降已成为最重要的电能质量问题，对供电质量提出了新的挑战，所以有必要对电压暂降监测数据进行挖掘，及时给出相关线路的超标和异常数据，给出预警提示，做到问题早发现，早解决。将由电压暂降问题引发的电力事故的可能性降到最低，保证电力的安全运行。电压暂降预警作为监控平台的重要功能之一，可对历史或当前电压暂降状况进行及时可靠预警，可以发现电网运行已经存在或潜在的电能质量问题。专职人员针对预警系统给出的预警，对每一条记录进行处理；如果是指标超标，说明此线路该指标不满足相应标准，应采取相应的措施予以改善；如果是指标异常，说明此线路该指标某段时间内，与正常运行时存在较大的差异，需予以关注。由此可见，一种合理可行的电压暂降预警方法，可以为供用电双方及时准确提供电网电压暂降预警信息，为电网的安全运行提供保障，充分发挥电能质量监控平台的作用。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种可使供用电双方了解所属区域电网一段时间内的母线或线路的电压暂降状况，提高电网运行可靠性和经济性的基于监测点电能质量数据挖掘的电压暂降预警方法。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明的一种基于监测点电能质量数据挖掘的电压暂降预警方法，包括下述步骤：

1）使用层次分析法(Analytic Hierarchy Process,简称AHP法)确定各电压暂降幅值和持续时间的权重；

2）数据采集：采集监测点的电压暂降历史监测数据，包括电压暂降幅值、持续时间和发生次数，同时采集待测试的电能质量监测点的电压暂降测试数据，并将上述采集的数据保存到数据库中；

3）构造原始数据矩阵：将监测点电压暂降测试数据、标准电压、自设等级限值、前一段时间电压暂降均值以及电压暂降最低限值这5个电压暂降数据序列，结合到一起构成一个5行2*n列的原始数据矩阵；

4）数据预处理，对原始数据矩阵进行数据预处理，包括同趋势化、归一化等，并将处理完后的数据保存到数据库中；

5）计算各贴近系数：根据改进的TOPSIS（Technique for OrderPreference by Similarity to an Ideal Solution）法，分别计算出各电压暂降数据序列的贴近系数；

6）预警等级判断：根据步骤5）计算得到的贴近系数，判断监测数据与各等级限值的贴近程度，从而判断出对监测点电压暂降预警。

本发明步骤1）中，使用AHP法确定各电压暂降幅值和持续时间的权重的具体方法为：

11）对电压暂降特征量：暂降幅值和持续时间，建立层次的递阶结构；

12）在所确定的层次递阶结构中，建立比较判断矩阵；

13）对判断矩阵进行层次单排序、层次总排序的一致性检验；

14）若均满足一致性检验，则将判断矩阵中最大特征值对应的正规化特征向量的分量作为对应元素的权重。

本发明步骤2）中，采集电压暂降历史监测数据和测试数据的具体方法为：