平码五不中公式规律
  • / 16
  • 下载费用:30 金币  

谐波和电压暂降监测点统一配置方法及系统.pdf

关 键 ?#21097;?/dt>
谐波 电压 监测 统一 配置 方法 系统
  专利查询网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
摘要
申请专利号:

CN201510524318.4

申请日:

2015.08.24

公开号:

CN106483393A

公开日:

2017.03.08

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法?#19978;?#24773;: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01R 31/00申请日:20150824|||公开
IPC分类号: G01R31/00 主分类号: G01R31/00
申请人: 广州供电局有限公司
发明人: 黄裕春; 许中; 马智远; 栾乐; 杜堉榕; 崔晓飞; 崔屹平; 覃煜; 陈国炎; 肖天为; 陈俊; 文昊; 罗健斌; 李志彬
地址: 510620 广东省广州市天河区天河南二路2号
优?#28909;ǎ?/td>
专利代理机构: 广州华进联合专利商标代理有限公司 44224 代理人: 李巍
PDF完整版下载: PDF下载
法律状态
申请(专利)号:

CN201510524318.4

授权公告号:

||||||

法律状态公告日:

2018.12.25|||2017.04.05|||2017.03.08

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

一种谐波和电压暂降监测点统一配置方法及系统,获取电网信息参数;根据所述电网信息参数及电压暂降监测点配置模型确定电压暂降配置方案;判断所述电压暂降配置方案是否满足全网谐波可观测约束条件;若是,则将所述电压暂降配置方案确定为统一配置方案。由于所述电压暂降配置方案满足全网谐波可观测约束条件时,所述电压暂降配置方案?#30830;?#21512;电压暂降监测点配置模型的电压暂降约束条件,又符合全网谐波可观测约束条件。故将该电压暂降配置方案可确定为统一配置方案能够使按照该统一配置方案设置的监测点,可以同时监测电压暂降和谐波两种电能质量状况。

权利要求书

1.一种谐波和电压暂降监测点统一配置方法,其特征在于,包括步骤:
获取电网信息参数;
根据所述电网信息参数及电压暂降监测点配置模型确定电压暂降配置方案;
判断所述电压暂降配置方案是否满足全网谐波可观测约束条件;
若是,则将所述电压暂降配置方案确定为统一配置方案。
2.根据权利要求1所述的谐波和电压暂降监测点统一配置方法,其特征在
于,若判断所述电压暂降配置方案不满足全网谐波可观测约束条件,则所述判
断电压暂降配置方案是否满足全网谐波可观测约束条件的步骤之后,还包括步
骤:
以电压暂降监测点配置方案为谐波监测点配置的初始方案,并维持电压暂
降监测点不变,以谐波监测点个数最少为谐波目标函数,确定谐波最少监测点
个数;
根据所述谐波最少监测点个数及所述电压暂降配置方案的监测点个数确定
新增监测点个数;
在所述电压暂降配置方案的基础上对新增监测点个数的新增监测点进行寻
优得到寻优结果,并根据所述寻优结果确定统一配置方案或增加一个监测点继
续寻优直到确定统一配置方案。
3.根据权利要求2所述的谐波和电压暂降监测点统一配置方法,其特征在
于,所述在所述电压暂降配置方案的基础上对新增监测点个数的新增监测点进
行寻优得到寻优结果的步骤具体为:
采用离散粒子群算法,寻找使电压暂降配置方案的监测点及新增监测点能
够满足全网谐波可观测约束条件的新增监测点个数的新增监测点;若?#19994;劍?#21017;
寻优结果为寻到;若未?#19994;劍?#21017;寻优结果为未寻到。
4.根据权利要求1所述的谐波和电压暂降监测点统一配置方法,其特征在
于,所述确定电压暂降配置方案的步骤之前,还包括:
获取电压暂降监测点配置模型,所述电压暂降监测点配置模型包括电压暂
降约束条件及电压暂降目标函数;
其中,电压暂降目标函数由综合观测能力指数gindex及Sugeno模糊模型来
建立,具体为:
<mrow> <mi>f</mi> <mo>=</mo> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mover> <mi>y</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>&times;</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
n为电压暂降监测点个数;为Sugeno模糊模型的输出,
<mrow> <mover> <mi>y</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>=</mo> <mrow> <mo>(</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>k</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>K</mi> </munderover> <msup> <mi>&omega;</mi> <mi>k</mi> </msup> <msup> <mi>y</mi> <mi>k</mi> </msup> <mo>)</mo> </mrow> <mo>/</mo> <mrow> <mo>(</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>k</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>K</mi> </munderover> <msup> <mi>&omega;</mi> <mi>k</mi> </msup> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
ωk是模糊模型输出?#26800;趉条规则所占总规则的权重数;yk=a0k+a1kgindex1+…
+ankgindexn;K是模糊规则数;n是电压暂降监测点的个数;ank为第n条母线的
综合观测能力指数gindexn的系数,由Sugeno模糊模型的模糊规则变化生成。
5.根据权利要求4所述的谐波和电压暂降监测点统一配置方法,其特征在
于,所述综合观测能力指数gindex具体为:
<mrow> <msub> <mi>gindex</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>=</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>t</mi> <mi>y</mi> <mi>p</mi> <mi>e</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mn>4</mn> </munderover> <msub> <mi>index</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> <mi>y</mi> <mi>p</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> <mo>&times;</mo> <mi>p</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mi>y</mi> <mi>p</mi> <mi>e</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
type表示故障类型,type=1,2,3,4分别表示三相短路、单相短路、两相
短路和两相接地短路故障,indexi,type表?#38236;趇条母线某故障类型下的观测能力指
数,p(type)表示该故障类型的发生频?#21097;?br />
其中,观测能力指数index通过模糊电压暂降可观测域MMRA及Mamdani
模糊模型确定。
6.一种谐波和电压暂降监测点统一配置系统,其特征在于,包括:
参数获取模块,用于获取电网信息参数;
电压方案确定模块,用于根据所述电网信息参数及电压暂降监测点配置模
型确定电压暂降配置方案;
条件判断模块,用于判断所述电压暂降配置方案是否满足全网谐波可观测
约束条件;
统一方案确定模块,若所述条件判断模块判断所述电压暂降配置方案是否
满足全网谐波可观测约束条件,用于将所述电压暂降配置方案确定为统一配置
方案。
7.根据权利要求6所述的谐波和电压暂降监测点统一配置系统,其特征在
于,若所述条件判断模块判断所述电压暂降配置方案不满足全网谐波可观测约
束条件,所述谐波和电压暂降监测点统一配置系统还包括:
监测点个数确定模块,用于以电压暂降监测点配置方案为谐波监测点配置
的初始方案,并维持电压暂降监测点不变,以谐波监测点个数最少为谐波目标
函数,确定谐波最少监测点个数;
新增点个数确定模块,用于根据所述谐波最少监测点个数及所述电压暂降
配置方案的监测点个数确定新增监测点个数;
寻优及方案确定模块,用于在所述电压暂降配置方案的基础上对新增监测
点个数的新增监测点进行寻优得到寻优结果,并根据所述寻优结果确定统一配
置方案或增加一个监测点继续寻优直到确定统一配置方案。
8.根据权利要求7所述的谐波和电压暂降监测点统一配置系统,其特征在
于,所述寻优及方案确定模块,还用于,采用离散粒子群算法,寻找使电压暂
降配置方案的监测点及新增监测点能够满足全网谐波可观测约束条件的新增监
测点个数的新增监测点;若?#19994;劍?#21017;寻优结果为寻到;若未?#19994;劍?#21017;寻优结果
为未寻到。
9.根据权利要求6所述的谐波和电压暂降监测点统一配置系统,其特征在
于,还包括:
电压模型获取模块,用于获取电压暂降监测点配置模型,所述电压暂降监
测点配置模型包括电压暂降约束条件及电压暂降目标函数;
其中,电压暂降目标函数由综合观测能力指数gindex及Sugeno模糊模型来
建立,具体为:
<mrow> <mi>f</mi> <mo>=</mo> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mover> <mi>y</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>&times;</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
n为电压暂降监测点个数;为Sugeno模糊模型的输出,
<mrow> <mover> <mi>y</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>=</mo> <mrow> <mo>(</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>k</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>K</mi> </munderover> <msup> <mi>&omega;</mi> <mi>k</mi> </msup> <msup> <mi>y</mi> <mi>k</mi> </msup> <mo>)</mo> </mrow> <mo>/</mo> <mrow> <mo>(</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>k</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>K</mi> </munderover> <msup> <mi>&omega;</mi> <mi>k</mi> </msup> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
ωk是模糊模型输出?#26800;趉条规则所占总规则的权重数;yk=a0k+a1kgindex1+…
+ankgindexn;K是模糊规则数;n是电压暂降监测点的个数;ank为第n条母线的
综合观测能力指数gindexn的系数,由Sugeno模糊模型的模糊规则变化生成。
10.根据权利要求9所述的谐波和电压暂降监测点统一配置系统,其特征
在于,所述综合观测能力指数gindex具体为:
<mrow> <msub> <mi>gindex</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>=</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>t</mi> <mi>y</mi> <mi>p</mi> <mi>e</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mn>4</mn> </munderover> <msub> <mi>index</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> <mi>y</mi> <mi>p</mi> <mi>e</mi> </mrow> </msub> <mo>&times;</mo> <mi>p</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mi>y</mi> <mi>p</mi> <mi>e</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
type表示故障类型,type=1,2,3,4分别表示三相短路、单相短路、两相
短路和两相接地短路故障,indexi,type表?#38236;趇条母线某故障类型下的观测能力指
数,p(type)表示该故障类型的发生频?#21097;?br />
其中,观测能力指数index通过模糊电压暂降可观测域MMRA及Mamdani
模糊模型确定。

说明书

谐波和电压暂降监测点统一配置方法及系统

技术领域

本发明涉及电能质量监测领域,尤其涉及一种谐波和电压暂降监测点统一
配置方法及系统。

背景技术

电能质量的监测一直都是研究电能质量问题的关键点和基础技术,然而庞
大的电力系统不可能在所有的节点?#21450;?#35013;电能质量监测装置,在过去的研究中
国内外?#32487;?#20986;了大量的电能质量监测装置的优化配置方法。电能质量的指标一
般包括谐波、电压暂降、骤升以及电压波动、闪变等,电能质量监测主要是对
全网进行监测,从电能质量监测的角度来说,一般需要综合考虑多方面的问题。
国内所提出的电能质量监测装置优化配置的指导性原则主要有:监测点能够覆
盖系统中所有电压等级;满足电能质量指标调整与控制的要求;满足电能质量
的基本要求,尤其是满足敏?#34892;?#36127;荷用户的较高要求。

目前在电能质量监测的研究方面,主要是单一指标监测,即要么是以谐波
估计为背景进行谐波量测点的优化配置,要么单?#31354;?#23545;电压暂降为监测对象进
行监测点优化配置,但是单独配置两项指标的监测装置存在不经济、产生冗余
量而增加计算时间的问题。

发明内容

基于此,有必要提供一种能监测到谐波和电压暂降两种电能质量状况的谐
波和电压暂降监测点统一配置方法及系统。

一种谐波和电压暂降监测点统一配置方法,包括步骤:

获取电网信息参数;

根据所述电网信息参数及电压暂降监测点配置模型确定电压暂降配置方案;

判断所述电压暂降配置方案是否满足全网谐波可观测约束条件;

若是,则将所述电压暂降配置方案确定为统一配置方案。

一种谐波和电压暂降监测点统一配置系统,包括:

参数获取模块,用于获取电网信息参数;

电压方案确定模块,用于根据所述电网信息参数及电压暂降监测点配置模
型确定电压暂降配置方案;

条件判断模块,用于判断所述电压暂降配置方案是否满足全网谐波可观测
约束条件;

统一方案确定模块,若所述条件判断模块判断所述电压暂降配置方案是否
满足全网谐波可观测约束条件,用于将所述电压暂降配置方案确定为统一配置
方案。

上述谐波和电压暂降监测点统一配置方法及系统,根据所述电网信息参数
及电压暂降监测点配置模型确定电压暂降配置方案,并判断所述电压暂降配置
方案是否满足全网谐波可观测约束条件,若是,则将所述电压暂降配置方案确
定为统一配置方案。由于所述电压暂降配置方案满足全网谐波可观测约束条件
时,所述电压暂降配置方案?#30830;?#21512;电压暂降监测点配置模型的电压暂降约束条
件,又符合全网谐波可观测约束条件。故将该电压暂降配置方案可确定为统一
配置方案能够使按照该统一配置方案设置的监测点,可以同时监测电压暂降和
谐波两种电能质量状况。

附图说明

图1为一种实施方?#38477;?#35856;波和电压暂降监测点统一配置方法的流程图;

图2为另一种实施方?#38477;?#35856;波和电压暂降监测点统一配置方法的流程图;

图3为一种实施方?#38477;?#35856;波和电压暂降监测点统一配置方法的结构图;

图4为另一种实施方?#38477;?#35856;波和电压暂降监测点统一配置方法的结构图。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。
附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来
实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对
本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术
领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术
语只是为了描述具体的实施例的目?#27169;?#19981;是旨在于限制本发明。本文所使用的
术语“或/和”包括一个或多个相关的所列项目的?#25105;?#30340;和所有的组合。

如图1所示,一种实施方?#38477;?#35856;波和电压暂降监测点统一配置方法,包括
以下步骤:

S110:获取电网信息参数。

电网信息参数包括网络拓扑及电网各元件参数,如,总节点数、线路参数、
负荷参数及电压器参数。

S130:根据所述电网信息参数及电压暂降监测点配置模型确定电压暂降配
置方案。

在其中一个实施例中,所述步骤S130具体为:采用离散粒子群算法,将所
述电网信息参数作为离散粒子群算法的输入,将所述电压暂降监测点配置模型
的目标函数的值作为离散粒子群算法的适应度值,将所述电压暂降监测点配置
模型的电压暂降约束条件作为离散粒子群算法的收敛条件确定电压暂降配置方
案。

在其它实施例中,也可以采用其它算法来确定电压暂降配置方案,如适合
处理离散数据的遗传算法。但离散离子群算法不仅适合处理离散数据,且其处
理速度快。

S140:判断所述电压暂降配置方案是否满足全网谐波可观测约束条件。

其中,全网谐波可观测条件可根据现有技术获取。在其中一个实施例中,
在步骤S140之前,还包括步骤:获取全网谐波可观测条件。

若是,即所述电压暂降配置方案满足全网谐波可观测约束条件,则执行步
骤S150。

S150:将所述电压暂降配置方案确定为统一配置方案。

由于电压暂降配置方案是根据所述电网信息参数及电压暂降监测点配置模
型确定?#27169;?#25925;当判断所述电压暂降配置方案满足全网谐波可观测约束条件时,
所述电压暂降配置方案?#30830;?#21512;电压暂降监测点配置模型的电压暂降约束条件,
又符合全网谐波可观测约束条件,因此该电压暂降配置方案即可确定为统一配
置方案。按照该统一配置方案设置的监测点,可以同时监测电压暂降和谐波两
种电能质量状况。

请参阅图2,在其中一个实施例中,若判断所述电压暂降配置方案不满足全
网谐波可观测约束条件,则所述步骤S140之后,还包括步骤S160—S180。

S160:以电压暂降监测点配置方案为谐波监测点配置的初始方案,并维持
电压暂降监测点不变,以谐波监测点个数最少为谐波目标函数,确定谐波最少
监测点个数。

在本实施例中,谐波目标函数可以为:


其中,F为监测点的目标函数值;m为监测点的个数;gindexi为第i条母线
的综合观测能力指数。

在其中一个实施例中,电网信息参数还包括每条母线的综合观测能力指数。

在另一个实施例中,可根据以下公式确定母线的综合观测能力指数gindex。


其中,type表示故障类型,type=1,2,3,4分别表示三相短路、单相短路、
两相短路和两相接地短路故障,indexi,type表?#38236;趇条母线某故障类型下的观测能
力指数,p(type)表示该故障类型的发生频?#30465;?#30001;上述分析可知,综合观测能力指
数越小,表示该母线的监测能力越好。

在其中一个实施例中,观测能力指数index通过模糊电压暂降可观测域
MMRA及Mamdani模糊模型确定。

MMRA包括I(In)、B(Boundaries)和O(Out)。I是完全在监测区域的
故障点;B是在模糊阈值区域的故障点;O包括监测区域之外的以及高于传统阈
值的点。公式表示如下:


其中,i表示节点i,j表示故障点j;type为故障类型;Uij是凹陷域矩阵Udip
?#26800;趇?#26800;趈列的值,表示故障点j发生短路故障时节点i的电压有效值;p.u.
是一个单位表示标幺值。具体地,凹陷域矩阵Udip可以通过电网信息参数计算
各种短路情况下电压暂降幅值分布情况而确定。

通过运用MMRA,引入观测能力指数index表示母线的观测能力。由于各
监测点位母线的观测是否可靠与该母线可观测范围内对的电压暂降幅?#24471;?#20999;相
关,因而index的大小由以下三个因素决定:

1)可观测区域内最小的电压暂降值;

2)可观测区域内电压暂降平均值;

3)可观测区域内最大的电压暂降值。

每条母线的index通过建立Mamdani模糊模型计算得到。在本实施例中,
采用电压暂降幅值最大的点max和电压暂降平均值average作为Mamdani模糊
模型的输入变量,输出变量就是该母线的观测能力指数index。为了?#25925;?#20837;输出
量模糊化,?#25925;?#20837;变量电压幅值最大值max和平均值average的模糊集采用
MMRA中的集合分布:{I(In),B(Boundaries),O(Out)}。

S170:根据所述谐波最少监测点个数及所述电压暂降配置方案的监测点个
数确定新增监测点个数。

设所述电压暂降配置方案中有n个监测点,谐波最少监测点个数为M,由
于谐波最少监测点个数的确定是在将电压暂降配置方案作为初始方案,并维持
电压暂降监测点不变的基础上进行的。因此谐波最少监测点个数M必定大于电
压暂降配置方案中的监测点个数n,由此,可以确定在所述电压暂降配置方案的
基础上需要M-n个新增监测点。

S180:在所述电压暂降配置方案的基础上对新增监测点个数的新增监测点
进行寻优得到寻优结果,并根据所述寻优结果确定统一配置方案或增加一个新
增监测点继续寻优直到确定统一配置方案。

在本实施例中,根据电压暂降配置方案及新增监测点个数的新增监测点能
够满足全网谐波可观测约束条件来确定寻优结果。在其中一个实施例中,所述
在所述电压暂降配置方案的基础上对新增监测点个数的新增监测点进行寻优得
到寻优结果的步骤具体为:采用离散粒子群算法,寻找使电压暂降配置方案的
监测点及新增监测点能够满足全网谐波可观测约束条件的新增监测点个数的新
增监测点。若?#19994;劍?#21017;寻优结果为寻到;若未?#19994;劍?#21017;寻优结果为未寻到。

具体地,寻优过程采用离散粒子群算法,寻找满足全网谐波可观测约束条
件的新增监测点个数的新增监测点,若?#19994;劍?#21017;寻优结果为寻到,此时将该新
增监测点个数的新增监测点及电压暂降配置方案的监测点确定为统一配置方案
的监测点。若遍历完所有监测点,仍然没有?#19994;?#26032;增监测点个数的新增监测点
能够满足全网谐波可观测约束条件,则寻优结果为未寻到,此时,再增加一个
新增监测点继续寻优,直至寻优结果为寻到。当所述寻优方案不满足全网谐波
可观测约束条件时,增加一个监测点继续寻优;直至所述寻优方案满足全网谐
波可观测约束条件时,可以确定该寻优方案为统一配置方案。

在其中一个实施例中,所述步骤S180可以替换为:采用离散粒子群算法,
将所述电压暂降配置方案及所述新增监测点作为离散粒子群算法的初始种群,
将所述谐波最少监测点个数的目标函数的值作为离散粒子群算法的适应度值,
将所述全网谐波可观测约束条件作为离散粒子群算法的收敛条件确定统一配置
方案。

请继续参阅图2,在其中一个实施例中,所述步骤S130之前,还包括:

S120:获取电压暂降监测点配置模型,所述电压暂降监测点配置模型包括
电压暂降约束条件及电压暂降目标函数。

在本实施例中,电压暂降目标函数由综合观测能力指数gindex及Sugeno模
糊模型来建立,具体为:


其中,n为电压暂降监测点个数;为Sugeno模糊模型的输出,是每条模
糊规则的输出量的加权平均,具体为:


ωk是模糊模型输出?#26800;趉条规则所占总规则的权重数,其数值由模糊系统
自动生成,也可以根据需要自行设定。yk=a0k+a1kgindex1+…+ankgindexn。K是模
糊规则数;n是电压暂降监测点的个数。ank为第n条母线的综合观测能力指数
gindexn的系数,由Sugeno模糊模型的模糊规则变化生成。

在其中一个实施例中,综合观测能力指数gindexn根据公式(2)确定。在
另一个实施例中,综合观测能力指数为电网信息参数中的一种。

该电压暂降目标函数,公式(4),为两项相乘的复合函数,可以同时?#20174;?br />当前配置方案的监测点个数和方案的好坏程?#21462;?#20174;函数中可以看出,即使在监
测点个数相同的情况下,不同配置的目标函数也不相同,而且目标函数越小该
方案越好,从而可以得到最优方案。

在本实施例中,为了保证在?#25105;?#25925;障类型下每个故障至少能被一个电压暂
降监测点观测到,建立电压暂降约束条件。首先根据网络拓?#31169;?#34892;网络短路计
算,根据网络短路计算结果建立全局可观测矩阵M=(MRA3p,MRA1p,MRA2p,
MRA2pg),其中,下标3p、1p、2p和2pg分别表示三相短路、单相短路、两相
短路和两相接地短路故障。该电压暂降约束条件具体为:


其中,xi表?#38236;趇条母线是否安装监测装置,xi=1则表示安装了监测装置;
xi=0则表示没有安装监测装置;N为系统母线总数;F为故障点总数;M(i,j)表
示故障点j发生故障时母线i是否能观测点故障,M(i,j)=1表示能观察测到,
M(i,j)=0表示不能观测到。

上述谐波和电压暂降监测点统一配置方法,根据所述电网信息参数及电压
暂降监测点配置模型确定电压暂降配置方案,并判断所述电压暂降配置方案是
否满足全网谐波可观测约束条件,若是,则将所述电压暂降配置方案确定为统
一配置方案。由于所述电压暂降配置方案满足全网谐波可观测约束条件时,所
述电压暂降配置方案?#30830;?#21512;电压暂降监测点配置模型的电压暂降约束条件,又
符合全网谐波可观测约束条件。故将该电压暂降配置方案可确定为统一配置方
案能够使按照该统一配置方案设置的监测点,可以同时监测电压暂降和谐波两
种电能质量状况。

如图3所示,一种实施方?#38477;?#35856;波和电压暂降监测点统一配置系统,包括:

参数获取模块110,用于获取电网信息参数。

电网信息参数包括网络拓扑及电网各元件参数,如,总节点数、线路参数、
负荷参数及电压器参数。

电压方案确定模块130,用于根据所述电网信息参数及电压暂降监测点配置
模型确定电压暂降配置方案。

在其中一个实施例中,所述电压方案确定模块130具体用于采用离散粒子
群算法,将所述电网信息参数作为离散粒子群算法的输入,将所述电压暂降监
测点配置模型的目标函数的值作为离散粒子群算法的适应度值,将所述电压暂
降监测点配置模型的电压暂降约束条件作为离散粒子群算法的收敛条件确定电
压暂降配置方案。

在其它实施例中,也可以采用其它算法来确定电压暂降配置方案,如适合
处理离散数据的遗传算法。但离散离子群算法不仅适合处理离散数据,且其处
理速度快。

条件判断模块140,用于判断所述电压暂降配置方案是否满足全网谐波可观
测约束条件。

其中,全网谐波可观测条件可根据现有技术获取。在其中一个实施例中,,
还包括:谐波条件获取模块,用于获取全网谐波可观测条件。

若是,即所述条件判断模块140判断电压暂降配置方案满足全网谐波可观
测约束条件,则调用统一方案确定模块150。

统一方案确定模块150,用于将所述电压暂降配置方案确定为统一配置方案。

由于电压暂降配置方案是根据所述电网信息参数及电压暂降监测点配置模
型确定?#27169;?#25925;当判断所述电压暂降配置方案满足全网谐波可观测约束条件时,
所述电压暂降配置方案?#30830;?#21512;电压暂降监测点配置模型的电压暂降约束条件,
又符合全网谐波可观测约束条件,因此该电压暂降配置方案即可确定为统一配
置方案。按照该统一配置方案设置的监测点,可以同时监测电压暂降和谐波两
种电能质量状况。

请参阅图4,在其中一个实施例中,若所述条件判断模块140判断所述电压
暂降配置方案不满足全网谐波可观测约束条件,则调用谐波和电压暂降监测点
统一配置系统包括的以下模块:

监测点个数确定模块160,用于以电压暂降监测点配置方案为谐波监测点配
置的初始方案,并维持电压暂降监测点不变,以谐波监测点个数最少为谐波目
标函数,确定谐波最少监测点个数。

在本实施例中,谐波目标函数可以为:


其中,F为监测点的目标函数值;m为监测点的个数;gindexi为第i条母线
的综合观测能力指数。

在其中一个实施例中,电网信息参数还包括每条母线的综合观测能力指数。

在另一个实施例中,可根据以下公式确定每条母线的综合观测能力指数
gindexi。


其中,type表示故障类型,type=1,2,3,4分别表示三相短路、单相短路、
两相短路和两相接地短路故障,indexi,type表?#38236;趇条母线某故障类型下的观测能
力指数,p(type)表示该故障类型的发生频?#30465;?#30001;上述分析可知,综合观测能力指
数越小,表示该母线的监测能力越好。

在其中一个实施例中,观测能力指数index通过模糊电压暂降可观测域
MMRA及Mamdani模糊模型确定。

MMRA包括I(In)、B(Boundaries)和O(Out)。I是完全在监测区域的
故障点;B是在模糊阈值区域的故障点;O包括监测区域之外的以及高于传统阈
值的点。公式表示如下:


其中,i表示节点i,j表示故障点j;type为故障类型;Uij是凹陷域矩阵Udip
?#26800;趇?#26800;趈列的值,表示故障点j发生短路故障时节点i的电压有效值;p.u.
是一个单位表示标幺值。具体地,凹陷域矩阵Udip可以通过电网信息参数计算
各种短路情况下电压暂降幅值分布情况而确定。

通过运用MMRA,引入观测能力指数index表示母线的观测能力。由于各
监测点位母线的观测是否可靠与该母线可观测范围内对的电压暂降幅?#24471;?#20999;相
关,因而index的大小由以下三个因素决定:

1)可观测区域内最小的电压暂降值;

2)可观测区域内电压暂降平均值;

3)可观测区域内最大的电压暂降值。

每条母线的index通过建立Mamdani模糊模型计算得到。在本实施例中,
采用电压暂降幅值最大的点max和电压暂降平均值average作为Mamdani模糊
模型的输入变量,输出变量就是该母线的观测能力指数index。为了?#25925;?#20837;输出
量模糊化,?#25925;?#20837;变量电压幅值最大值max和平均值average的模糊集采用
MMRA中的集合分布:{I(In),B(Boundaries),O(Out)}。

新增点个数确定模块170,用于根据所述谐波最少监测点个数及所述电压暂
降配置方案的监测点个数确定新增监测点个数。

设所述电压暂降配置方案中有n个监测点,谐波最少监测点个数为M,由
于谐波最少监测点个数的确定是在将电压暂降配置方案作为初始方案,并维持
电压暂降监测点不变的基础上进行的。因此谐波最少监测点个数M必定大于电
压暂降配置方案中的监测点个数n,由此,可以确定在所述电压暂降配置方案的
基础上需要M-n个新增监测点。

寻优及方案确定模块180,用于在所述电压暂降配置方案的基础上对新增监
测点个数的新增监测点进行寻优得到寻优结果,并根据所述寻优结果确定统一
配置方案或增加一个新增监测点继续寻优直到确定统一配置方案。

在本实施例中,根据电压暂降配置方案及新增监测点个数的新增监测点能
够满足全网谐波可观测约束条件来确定寻优结果。在其中一个实施例中,所述
寻优及方案确定模块180,具体用于采用离散粒子群算法,寻找使电压暂降配置
方案的监测点及新增监测点能够满足全网谐波可观测约束条件的新增监测点个
数的新增监测点。若?#19994;劍?#21017;寻优结果为寻到;若未?#19994;劍?#21017;寻优结果为未寻
到。

具体地,寻优过程采用离散粒子群算法,寻找满足全网谐波可观测约束条
件的新增监测点个数的新增监测点,若?#19994;劍?#21017;寻优结果为寻到,此时将该新
增监测点个数的新增监测点及电压暂降配置方案的监测点确定为统一配置方案
的监测点。若遍历完所有监测点,仍然没有?#19994;?#26032;增监测点个数的新增监测点
能够满足全网谐波可观测约束条件,则寻优结果为未寻到,此时,再增加一个
新增监测点继续寻优,直至寻优结果为寻到。当所述寻优方案不满足全网谐波
可观测约束条件时,增加一个监测点继续寻优;直至所述寻优方案满足全网谐
波可观测约束条件时,可以确定该寻优方案为统一配置方案。

在其中一个实施例中,所述寻优及方案确定模块180还可用于,采用离散
粒子群算法,将所述电压暂降配置方案及所述新增监测点作为离散粒子群算法
的初始种群,将所述谐波最少监测点个数的目标函数的值作为离散粒子群算法
的适应度值,将所述全网谐波可观测约束条件作为离散粒子群算法的收敛条件
确定统一配置方案。

请继续参阅图4,在其中一个实施例中,还包括:

电压模型获取模块120,用于获取电压暂降监测点配置模型,所述电压暂降
监测点配置模型包括电压暂降约束条件及电压暂降目标函数。

在本实施例中,电压暂降目标函数由综合观测能力指数gindex及Sugeno模
糊模型来建立,具体为:


其中,n为电压暂降监测点个数;为Sugeno模糊模型的输出,是每条模
糊规则的输出量的加权平均,具体为:


ωk是模糊模型输出?#26800;趉条规则所占总规则的权重数,其数值由模糊系统
自动生成,也可以根据需要自行设定。yk=a0k+a1kgindex1+…+ankgindexn。K是模
糊规则数;n是电压暂降监测点的个数。ank为第n条母线的综合观测能力指数
gindexn的系数,由Sugeno模糊模型的模糊规则变化生成。

该电压暂降目标函数,公式(4),为两项相乘的复合函数,可以同时?#20174;?br />当前配置方案的监测点个数和方案的好坏程?#21462;?#20174;函数中可以看出,即使在监
测点个数相同的情况下,不同配置的目标函数也不相同,而且目标函数越小该
方案越好,从而可以得到最优方案。

在本实施例中,为了保证在?#25105;?#25925;障类型下每个故障至少能被一个电压暂
降监测点观测到,建立电压暂降约束条件。首先根据网络拓?#31169;?#34892;网络短路计
算,根据网络短路计算结果建立全局可观测矩阵M=(MRA3p,MRA1p,MRA2p,
MRA2pg),其中,下标3p、1p、2p和2pg分别表示三相短路、单相短路、两相
短路和两相接地短路故障。该电压暂降约束条件具体为:


其中,xi表?#38236;趇条母线是否安装监测装置,xi=1则表示安装了监测装置;
xi=0则表示没有安装监测装置;N为系统母线总数;F为故障点总数;M(i,j)表
示故障点j发生故障时母线i是否能观测点故障,M(i,j)=1表示能观察测到,
M(i,j)=0表示不能观测到。

上述谐波和电压暂降监测点统一配置系统,电压方案确定模块130根据所
述电网信息参数及电压暂降监测点配置模型确定电压暂降配置方案,条件判断
模块140判断所述电压暂降配置方案是否满足全网谐波可观测约束条件,若是,
则统一方案确定模块150将所述电压暂降配置方案确定为统一配置方案。由于
所述电压暂降配置方案满足全网谐波可观测约束条件时,所述电压暂降配置方
案?#30830;?#21512;电压暂降监测点配置模型的电压暂降约束条件,又符合全网谐波可观
测约束条件。故将该电压暂降配置方案可确定为统一配置方案能够使按照该统
一配置方案设置的监测点,可以同时监测电压暂降和谐波两种电能质量状况。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但
并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的
普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出多个变形和改
进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权
利要求为准。

关于本文
本文标题:谐波和电压暂降监测点统一配置方法及系统.pdf
链接地址:http://www.pqiex.tw/p-5994612.html
关于我们 - 网站声明 - 网?#38236;?#22270; - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

[email protected] 2017-2018 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备17046363号-1 
 


收起
展开
平码五不中公式规律 七星彩走势图360 泳坛夺金技巧公式 幸运农场开奖 新疆11选5规律 南方网双色球综合分布图号码 快乐扑克3计划 山东十一选五遗漏走势 山东11选5 信誉最好最靠谱的棋牌 福彩快3投注技巧表