CN102479286B - 一种用于电能质量的暂降原因判别方法 - Google Patents

一种用于电能质量的暂降原因判别方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于电能质量的暂降原因判别方法,该方法包括以下步骤:取得单个事件的电压有效值;取此单个事件的持续时间周波,根据其间隔时间计算每周期的点数;计算三相电压有效值的幅值;计算三相电压的幅值;计算A的值;计算B的值;计算C的值;计算D的值;按规则判断暂降原因。本发明利用了现有的基于PQView的数据库中的数据,通过该数据库中的数据,来实现对于电能质量所需的暂降原因判别,为电力公司对电能质量的治理提供科学的决策依据。

Description

—种用于电能质量的暂降原因判别方法
技术领域
[0001] 本发明涉及电能质量领域,尤其涉及一种用于电能质量的暂降原因判别方法。
背景技术
[0002] 随着精密仪器和复杂电子设备的应用,用户越来越要求高质量和高可靠性的电能供应。近年来,随着国外先进设备的引进和应用及电子行业的发展,由电能质量问题引发的异常日益增多。
[0003] 电能质量(Power Quality),从普遍意义上讲是指优质供电,包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。其可以定义为:导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率的偏差,其内容包括频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、暂时或瞬态过电压、波形畸变(谐波)、电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等。
[0004] 近年来随着经济的飞速发展,电力负荷增长迅猛,用电负荷日趋复杂化和多样化,越来越多的非线性、冲击性、不平衡和谐波丰富的应用设备相继接入电网,都会不同程度地影响到供电电网的电能质量。加之监控手段不完善及运行操作、外来干扰和各种故障等原因,电能质量问题日益突出。
[0005] 目前,很多电力公司电能质量监测系统采用的都是基于PQView的数据库,PQView是美国电科院研制的电能质量分析软件,该数据库中存储许多的电能质量监测数据,如何对从该数据库中采集到数据进行暂降原因的判别,是本申请的发明人致力于研究和解决的问题。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种用于电能质量的暂降原因判别方法,该方法能够实现从基于PQView的数据库中进行电能质量的暂降原因的判别。
[0007] 实现上述目的的技术方案是:一种用于电能质量的暂降原因判别方法,该方法基于一 PQView的数据库中的数据以及从该数据库中所得出的暂降特征表来进行暂降原因的判别,数据库中的数据为基于PQView的数据库中的单个事件的电压有效值,其中,包括以下步骤:
[0008] 步骤I,取得单个事件的电压有效值;
[0009] 步骤2,取此单个事件的持续时间周波,根据其间隔时间计算每周期的点数;
[0010] 步骤3,计算三相电压有效值的幅值,即电压有效值除以额定电压;
[0011] 步骤4,计算三相电压的幅值,暂降相的幅值从暂降特征表中取得,另外二相根据以下算法来计算,即:对该相所有采样点的三相电压有效值的幅值求均值,如果小于I则幅值取最小值;如果大于I则取最大值;等于I则取I;
[0012] 步骤5,计算A的值,即求出三相暂降幅值后,两两相减取绝对值有三个结果,只要出现一个结果大于预先设定的值,则A = 0,否则A = 1,0为不平衡;
[0013] 步骤6,计算B的值,首先检测暂降恢复点,暂降恢复点的判断方法如下:检测幅值为与90%相差小于n%的点;再判断此点后m个周期的点是否都大于90%,排除干扰,若大于P%个点成立,则取此点为暂降恢复点,n、m、P均为预先设定的值;
[0014] 步骤7,计算C的值,即判断暂升的发生,若某相发生电压暂升,则C = I ;否则C =O ;
[0015] 步骤8,计算D的值,即判断最小暂降幅值与n%的大小,若小于n% ,则D = I ;否则D = 0,η为O到100的正数;
[0016] 步骤9,按以下规则判断暂降原因:
[0017] I)若原始数据不完整,无法绘制出RMS曲线图和波形图,则直接判别为原始数据缺失;
[0018] 2)对异常数据进行处理时,若连续出现电压的瞬时值小于额定值的点数大于等于一个周期采集点数的八分之一,而小于等于其二分之一,则判别为原始数据有误,m为O到100的正数;
[0019] 3)如暂降持续时间< 3周波,且每相幅值>=k%,则判为其他原因;若幅值
< 85%,判断A的值,若A == 0,则为不对称短路,A== 1,则为三相短路,k为O到100的正数;
[0020] 4)如果时间大于等于3个周期,则进一步进行以下判断:
[0021 ] 如果C = = I,则为不对称短路;
[0022]否则:
[0023] 若D = = I,则判断A的值,A==I为三相短路,A==O为不对称短路;
[0024]否则:
[0025] A== 0&B = = O,则为不对称短路;
[0026] A== 0&B = = I,则为变压器投运;
[0027] A== 1&B = = O,则为三相短路;
[0028] A== 1&B = = I,则为重负荷启动。
[0029] 上述的用于电能质量的暂降原因判别方法,其中,步骤6中,
[0030] 若三相均有,则对每一相检测是否有突变点,突变点检测方法为:计算暂降恢复点周围若干个个点的平均值a和暂降恢复点前一个周期的M点周围若干个个点的平均值b,计算a,b的差值,如果点数不足,则判断电压趋势;
[0031] 若有一相对应的此值绝对值大于等于90%与该相暂降幅值差值绝对值的70%,则B = 0,否则B = 1,0为有突变或变化趋势为O ;
[0032] 只要有一相检测不到暂降恢复点,则判断电压趋势,判断电压趋势的方法为:计算该相暂降幅值a与记录结束前一个周期的平均值b,若周期不足,则B = O ;如有两相的b-a绝对值均大于2%,则B = 1,否则B = O。
[0033] 上述的用于电能质量的暂降原因判别方法,其中,步骤7中,检测某相是否发生暂升的方法如下:
[0034] 检测幅值为与L%相差小于I %的点;再判断此点后半个周期的点是否都大于L%,排除干扰,若超过80%的点成立,则取此点为暂升点;找到暂升对应点后,计算此点跳过一个周期后一个周期的平均值作为暂升幅值;若此点后不足两个周期或采样周期小于3个周期,电压最大值为暂升幅值,L为大于100的正数。[0035] 本发明的有益效果是:本发明利用了现有的基于PQView的数据库中的数据,通过该数据库中的数据,来实现对于电能质量所需的暂降原因判别,为电力公司对电能质量的治理提供科学的决策依据。
具体实施方式
[0036] 下面将对本发明作进一步说明。
[0037] 本发明的一种用于电能质量的暂降原因判别方法,该方法基于一 PQView的数据库中的数据以及从该数据库中所得出的暂降特征表来进行暂降原因的判别,数据库中的数据为基于PQView的数据库中的单个事件的电压有效值,其中,包括以下步骤:
[0038] 步骤1,取得基于PQView的数据库中的单个事件的电压有效值;
[0039] 步骤2,取此单个事件的持续时间周波,根据其间隔时间计算每周期的点数;
[0040] 步骤3,计算三相电压有效值的幅值,即电压有效值除以额定电压;
[0041] 步骤4,计算三相电压的幅值,暂降相的幅值从暂降特征表中取得,另外二相根据以下算法来计算,即:对该相所有采样点的三相电压有效值的幅值求均值,如果小于I则幅值取最小值;如果大于I则取最大值;等于I则取I;
[0042] 步骤5,计算A的值,即求出三相暂降幅值后,两两相减取绝对值有三个结果,只要出现一个结果大于预先设定的值,则A = 0,否则A = 1,0为不平衡;
[0043] 步骤6,计算B的值,首先检测暂降恢复点,暂降恢复点的判断方法如下:检测幅值为与90%相差小于n%的点;再判断此点后m个周期的点是否都大于90%,排除干扰,若大于P%个点成立,则取此点为暂降恢复点,n、m、P均为预先设定的值;
[0044] 步骤7,计算C的值,即判断暂升的发生,若某相发生电压暂升,则C= I ;否则C =O ;
[0045] 步骤8,计算D的值,即判断最小暂降幅值与n%的大小,若小于n% ,则D = I ;否则D = 0,η为O到100的正数;
[0046] 步骤9,按以下规则判断暂降原因:
[0047] I)若原始数据不完整,无法绘制出RMS(均方根)曲线图和波形图,则直接判别为原始数据缺失;
[0048] 2)对异常数据进行处理时,若连续出现电压的瞬时值小于额定值的点数大于等于一个周期采集点数的八分之一,而小于等于其二分之一,则判别为原始数据有误,m为O到100的正数;
[0049] 3)如暂降持续时间< 3周波,且每相幅值>=k%,则判为其他原因;若幅值
< 85%,判断A的值,若A == 0,则为不对称短路,A== 1,则为三相短路,k为O至Ij 100的正数;
[0050] 4)如果时间大于等于3个周期,则进一步进行以下判断:
[0051] A.如果C== 1,则为不对称短路;
[0052]否则:
[0053] B.若D = = I,则判断A的值,A==I为三相短路,A==O为不对称短路;
[0054] C.否则:
[0055] A== 0&B = O,则为不对称短路;[0056] A = = 0&B = 1,则为变压器投运;
[0057] A = = l&B ==0,则为三相短路;
[0058] A = = l&B == I,则为重负荷启动。
[0059] 步骤6中,若三相均有,则对每一相检测是否有突变点,突变点检测方法为:计算暂降恢复点周围若干个个点的平均值a和暂降恢复点前一个周期的M点周围若干个个点的平均值b,计算a,b的差值,如果点数不足,则判断电压趋势;
[0060] 若有一相对应的此值绝对值大于等于90%与该相暂降幅值差值绝对值的70%,则B = 0,否则B = 1,0为有突变或变化趋势为O ;
[0061] 只要有一相检测不到暂降恢复点,则判断电压趋势,判断电压趋势的方法为:计算该相暂降幅值a与记录结束前一个周期的平均值b,若周期不足,则B = O ;如有两相的b-a绝对值均大于2%,则B = 1,否则B = O。
[0062] 步骤7中,检测某相是否发生暂升的方法如下:
[0063] 检测幅值为与L%相差小于I %的点;再判断此点后半个周期的点是否都大于L%,排除干扰,若超过80%的点成立,则取此点为暂升点;找到暂升对应点后,计算此点跳过一个周期后一个周期的平均值作为暂升幅值;若此点后不足两个周期或采样周期小于3个周期,电压最大值为暂升幅值,L为大于100的正数。
[0064] 以上结合实施例对本发明进行了详细说明,本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而,实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定,本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种用于电能质量的暂降原因判别方法,该方法基于一 PQView的数据库中的数据以及从该数据库中所得出的暂降特征表来进行暂降原因的判别,数据库中的数据为基于PQView的数据库中的单个事件的电压有效值,其特征在于,包括以下步骤: 步骤I,取得单个事件的电压有效值; 步骤2,取此单个事件的持续时间周波,根据其间隔时间计算每周期的点数; 步骤3,计算三相电压有效值的幅值,即电压有效值除以额定电压; 步骤4,计算三相电压的幅值,暂降相的幅值从暂降特征表中取得,另外二相根据以下算法来计算,即:对该二相所有采样点的三相电压有效值的幅值求均值,如果小于I则幅值取最小值;如果大于I则取最大值;等于I则取I ; 步骤5,计算A的值,即求出三相暂降幅值后,两两相减取绝对值有三个结果,只要出现一个结果大于预先设定的值,则A=0,否则A=1,0为不平衡; 步骤6,计算B的值,首先检测暂降恢复点,暂降恢复点的判断方法如下:检测幅值为与90%相差小于n%的点;再判断此点后m个周期的点是否都大于90%,排除干扰,若大于p%个点成立,则取此点为暂降恢复点,n、m、p均为预先设定的值; 步骤7,计算C的值,即判断暂升的发生,若某相发生电压暂升,则C=I ;否则C=O ; 步骤8,计算D的值,即判断最小暂降幅值与n%的大小,若小于n%,则D=I ;否则D=0,n为O到100的正数; 步骤9,按以下规则判断暂降原因: 1)若原始数据不完整,无法绘制出RMS曲线图和波形图,则直接判别为原始数据缺失; 2)对异常数据进行处理时,若连续出现电压的瞬时值小于额定值m%的点数大于等于一个周期采集点数的八分之一,而小于等于其二分之一,则判别为原始数据有误,m为O到100的正数; 3)如暂降持续时间〈3周波,且每相幅值>=k%,则判为其他原因;若幅值〈85%,判断A的值,若A==0,则为不对称短路,A==I,则为三相短路,k为O到100的正数; 4)如果时间大于等于3个周期,则进一步进行以下判断: 如果C==l,则为不对称短路; 否则: 若D ==1,则判断A的值,A==I为三相短路,A==O为不对称短路; 否则: Α==0&Β==0,则为不对称短路; A==0&B==1,则为变压器投运; A==1&B==0,则为三相短路; A==1&B==1,则为重负荷启动。
2.根据权利要求1所述的用于电能质量的暂降原因判别方法,其特征在于,步骤6中, 若三相均有,则对每一相检测是否有突变点,突变点检测方法为:计算暂降恢复点周围若干个个点的平均值a和暂降恢复点前一个周期的M点周围若干个个点的平均值b,计算a, b的差值,如果点数不足,则判断电压趋势; 若有一相对应的此值绝对值大于等于90%与该相暂降幅值差值绝对值的70%,则B=0,否则B=I,O为有突变或变化趋势为O ;只要有一相检测不到暂降恢复点,则判断电压趋势,判断电压趋势的方法为:计算该相暂降幅值a与记录结束前一个周期的平均值b,若周期不足,则B=O ;如有两相的b-a绝对值均大于2%,则B=I,否则B=O。
3.根据权利要求1所述的用于电能质量的暂降原因判别方法,其特征在于,步骤7中,检测某相是否发生暂升的方法如下: 检测幅值为与1%相差小于1%的点;再判断此点后半个周期的点是否都大于L%,排除干扰,若超过80%的点成立,则取此点为暂升点;找到暂升对应点后,计算此点跳过一个周期后一个周期的平均值作为暂升幅值;若此点后不足两个周期或采样周期小于3个周期,电压最大值为暂升幅值,L为大于100的正数。
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