CN107478917B - 一种台区不平衡度的判定方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种台区不平衡度的判定方法和装置，具体为获取预设时间段内的历史数据，历史数据包括台区的三相电流数据；对所历史数据进行预处理，去除其中的无效数据；根据将该预处理的历史数据计算台区的三相不平衡度；根据三相不平衡度计算台区的三相不平衡95％概率值得分、三相不平衡占比得分、连续超标时长得分和连续超标次数得分；将三相不平衡95％概率值得分、三相不平衡占比得分、连续超标时长得分和连续超标次数得分相加，得到台区不平衡度。由于最终得到的反映台区不平衡度的总得分考虑了台区不平衡度大小、不平衡超标次数、不平衡持续时间，因此能够较为客观对台区不平衡度进行定量判定，从而为台区三相不平衡问题的治理提供了数据支撑。
Description
技术领域
本申请涉及配电技术领域，更具体地说，涉及一种台区不平度的判定方法和装置。
背景技术
随着特高压电网建设的完善，配电网的运行情况逐渐成为了人们关注的重点，其中，配电台区的三相不平衡问题作为一个普遍性问题受到越来越多的关注。这一问题的本质是三相用电不平衡造成的，其一方面会造成配电变压器损耗增大，零序电流增加，从而影响配电变压器的安全稳定运行；另一方面会加大配电网的线路损耗，影响供电电压质量。因此，对三相不平衡问题的治理是一个重要的问题。
目前，针对三相不平衡问题主要利用SVG(静止型动态无功补偿装置)进行补偿和用户相序调整两种解决办法。SVG补偿使用的是电力电子补偿设备，费用较高，并且仅仅改善配变出口侧的三相不平衡指标，对配电变压器的三相不平衡问题有一定的改善作用，但对整个台区的线损和用户侧电压无任何作用，属于指标不治本的方法；用户相序调整可以从根本上解决三相不平衡问题，但是当前的用户相序调整方法还存在一定的局限性，如无法筛选哪些台区适用于用户相序调整，因此进行用户相序调整之前必须先解决对相应台区的不平衡度进行定量判定的问题，然后才能有效对相应台区进行用户相序调整，从而达到从根本上解决三相不平衡的问题的目的。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种台区不平衡度的判定方法和装置，用于对台区的三相不平衡度进行定量判定。
为了实现上述目的，现提出的方案如下：
一种台区不平衡度的判定方法，应用于台区，所述判定方法包括步骤：
获取预设时间段内的历史数据，所述历史数据包括所述台区的三相电流数据；
对所历史数据进行预处理，去除其中的无效数据；
根据该预处理的历史数据计算所述台区的三相不平衡度；
根据所述三相不平衡度计算所述台区的三相不平衡95％概率值得分、三相不平衡占比得分、连续超标时长得分和连续超标次数得分；
将所述三相不平衡95％概率值得分、所述三相不平衡占比得分、所述连续超标时长得分和所述连续超标次数得分相加，得到所述台区的台区不平衡度。
可选的，所述判定方法还包括步骤：
根据经过预处理的历史数据计算各相的负载率；
当某相的负载率超过其他任一相的负载率达预设阈值时，判定所述台区的状态为不平衡状态；
可选的，所述对所历史数据进行预处理，包括：
删除所述历史数据中三相总负荷小于预设最小负荷的数据；
删除所述历史数据中大于预设最大电流的数据。
可选的，所述预设最小负荷为所述台区的最大负荷的30％。
可选的，所述预设最大电流为两倍的所述台区的额定电流。
一种台区不平衡度的判定装置，应用于台区，所述判定装置包括：
数据获取模块，用于获取预设时间段内的历史数据，所述历史数据包括所述台区的三相电流数据；
数据预处理模块，用于对所历史数据进行预处理，去除其中的无效数据；
第一计算模块，用于根据该预处理的历史数据计算所述台区的三相不平衡度；
第二计算模块，用于根据所述三相不平衡度计算所述台区的三相不平衡95％概率值得分、三相不平衡占比得分、连续超标时长得分和连续超标次数得分；
第三计算模块，用于将所述三相不平衡95％概率值得分、所述三相不平衡占比得分、所述连续超标时长得分和所述连续超标次数得分相加，得到所述台区的台区不平衡度。
可选的，所述判定装置还包括：
第四计算模块，用于根据经过预处理的历史数据计算各相的负载率；
直接判定模块，用于当某相的负载率超过其他任一相的负载率达预设阈值时，判定所述台区的状态为不平衡状态；
可选的，所述数据预处理模块包括：
第一处理单元，用于删除所述历史数据中三相总负荷小于预设最小负荷的数据；
第二处理单元，用于删除所述历史数据中大于预设最大电流的数据。
可选的，所述预设最小负荷为所述台区的最大负荷的30％。
可选的，所述预设最大电流为两倍的所述台区的额定电流。
从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种台区不平衡度的判定方法和装置，应用于台区，具体为获取预设时间段内的历史数据，历史数据包括台区的三相电流数据；对所历史数据进行预处理，去除其中的无效数据；根据该预处理的历史数据计算台区的三相不平衡度；根据三相不平衡度计算台区的三相不平衡95％概率值得分、三相不平衡占比得分、连续超标时长得分和连续超标次数得分；将三相不平衡95％概率值得分、三相不平衡占比得分、连续超标时长得分和连续超标次数得分相加，得到台区的台区不平衡度。由于最终得到的反映台区不平衡度的总得分考虑了台区不平衡度大小、不平衡超标次数、不平衡持续时间，因此能够较为客观对台区不平衡度进行定量判定，从而为台区三相不平衡问题的治理提供了数据支撑。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一种台区不平衡度的判定方法实施例的步骤流程图；
图2为本申请提供的另一种台区不平衡度的判定方法实施例的步骤流程图；
图3为本申请提供的种台区不平衡度的判定装置实施例的结构框图；
图4为本申请提供的另一种台区不平衡度的判定装置实施例的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例一
图1为本申请提供的一种台区不平衡度的判定方法实施例的步骤流程图。
如图1所示，本实施例提供的台区不平衡度的判定方法应用于配电网的台区，具体来说是向用户直接供电的低压台区，因为低压台区的用户用电情况尤其复杂，因此三相不平衡问题较为突出，该判定方法具体包括如下步骤：
S101：获取预设时间段内的历史数据。
为了保证历史数据的有效性，该预设时间段不少于一个月，该历史数据的采集的时间间隔不超过半小时。即在不少于一个月的时间内，每隔不超过半小时的时长对台区的配电网的历史数据进行采集，该历史数据具体包括台区的三相电流数据。采集点位于台区的配电变压器的出口，即出口电流。
S102：对历史数据进行预处理，去除其中的无效数据。
在得到上述历史数据后，需要对该历史数据进行预处理，即将对治理三相不平衡问题意义不大的数据进行去除。
具体来说，首先，删除历史数据中三相总负荷小于预设最小负荷的数据，该预设最小负荷为台区最大负荷的30％；然后删除历史数据中大于预设最大电流的数据，预设最大电流为台区的配电变压器的额定电流的二倍，还包括去除其中的负值。
S103：根据历史数据计算台区的不平衡度。
这里的历史数据是指经过上述预处理的历史数据，已经去除了相应的无效数据。
由于一般在对台区的不平衡度进行考核时以20％为限，因此以超过20％为不平衡度超标，即20％为超标限值。具体的计算过程如下：
其中：ε为三相不平衡度；
MAX为最大电流值；
MIN为最小电流值。
S104：根据三相不平衡度计算台区的多个得分。
多个得分分别为三相不平衡95％概率值得分、三相不平衡占比得分、连续超标时长得分和连续超标次数得分。这些得分的计算方法如下所示：
三相不平衡95％概率值得分如下：
P1为三相不平衡95％概率值得分
ε95％为所有数据三相不平衡度的95％概率值
三相不平衡占比得分即三相不平衡度超标数据点在所有数据点中的占比：
P2为三相不平衡占比得分
p为三相不平衡占比
连续超标时长得分为不平衡度连续超标最大时长：
P3为连续续超标时长得分；
t为连续超标时长。
连续超标次数得分为2个小时及以上不平衡度超标出现次数(同一时间点不重复计分)
P4为连续超标时长得分；
n为连续超标时长。
S105：根据多个得分计算台区不平衡度。
在得到上述三相不平衡95％概率值得分、三相不平衡占比得分、连续超标时长得分和连续超标次数得分后，将多个得分相加，从而最终得到该台区的台区不平衡度。
P＝P1+P2+P3+P4
其中，P为台区不平衡度；
P1为三相不平衡95％概率值得分；
P2为三相不平衡占比得分；
P3为连续续超标时长得分；
P4为连续超标时长得分。
上述台区不平衡度是经过加权计算后的得分，采取百分制，即最高为100分，分数越高表示不平衡问题越严重。
从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种台区不平衡度的判定方法，应用于台区，具体为获取预设时间段内的历史数据，历史数据包括台区的三相电流数据；对所历史数据进行预处理，去除其中的无效数据；根据该预处理的历史数据计算台区的三相不平衡度；根据三相不平衡度计算台区的三相不平衡95％概率值得分、三相不平衡占比得分、连续超标时长得分和连续超标次数得分；将三相不平衡95％概率值得分、三相不平衡占比得分、连续超标时长得分和连续超标次数得分相加，得到台区的台区不平衡度。由于最终得到的反映台区不平衡度的总得分考虑了台区不平衡度大小、不平衡超标次数、不平衡持续时间，因此能够较为客观对台区不平衡度进行定量判定，从而为台区三相不平衡问题的治理提供了数据支撑。
实施例二
图2为本申请提供的另一种台区不平衡度的判定方法实施例的步骤流程图。
如图2所示，本实施例提供的台区不平衡度的判定方法应用于配电网的台区，具体来说是向用户直接供电的低压台区，因为低压台区的用户用电情况尤其复杂，因此三相不平衡问题较为突出，该判定方法具体包括如下步骤：
S201：获取预设时间段内的历史数据。
为了保证历史数据的有效性，该预设时间段不少于一个月，该历史数据的采集的时间间隔不超过半小时。即在不少于一个月的时间内，每隔不超过半小时的时长对台区的配电网的历史数据进行采集，该历史数据具体包括台区的三相电流数据。采集点位于台区的配电变压器的出口，即出口电流。
S202：对历史数据进行预处理，去除其中的无效数据。
在得到上述历史数据后，需要对该历史数据进行预处理，即将对治理三相不平衡问题意义不大的数据进行去除。
具体来说，首先，删除历史数据中三相总负荷小于预设最小负荷的数据，该预设最小负荷为台区最大负荷的30％；然后删除历史数据中大于预设最大电流的数据，预设最大电流为台区的配电变压器的额定电流的二倍，还包括去除其中的负值。
S203：根据历史数据计算台区的不平衡度。
这里的历史数据是指经过上述预处理的历史数据，已经去除了相应的无效数据。
由于一般在对台区的不平衡度进行考核时以20％为限，因此以超过20％为不平衡度超标，即20％为超标限值。具体的计算过程如下：
其中：ε为三相不平衡度；
MAX为最大电流值；
MIN为最小电流值。
S204：根据三相不平衡度计算台区的多个得分。
多个得分分别为三相不平衡95％概率值得分、三相不平衡占比得分、连续超标时长得分和连续超标次数得分。这些得分的计算方法如下所示：
三相不平衡95％概率值得分如下：
P1为三相不平衡95％概率值得分
ε95％为所有数据三相不平衡度的95％概率值
三相不平衡占比得分即三相不平衡度超标数据点在所有数据点中的占比：
P2为三相不平衡占比得分
p为三相不平衡占比
连续超标时长得分为不平衡度连续超标最大时长：
P3为连续续超标时长得分；
t为连续超标时长。
连续超标次数得分为2个小时及以上不平衡度超标出现次数(同一时间点不重复计分)
P4为连续超标时长得分；
n为连续超标时长。
S205：根据多个得分计算台区不平衡度。
在得到上述三相不平衡95％概率值得分、三相不平衡占比得分、连续超标时长得分和连续超标次数得分后，将多个得分相加，从而最终得到该台区的台区不平衡度。
P＝P1+P2+P3+P4
其中，P为台区不平衡度；
P1为三相不平衡95％概率值得分；
P2为三相不平衡占比得分；
P3为连续续超标时长得分；
P4为连续超标时长得分。
上述台区不平衡度是经过加权计算后的得分，采取百分制，即最高为100分，分数越高表示不平衡问题越严重。
S206：根据历史数据计算各相的负载率。
这里的历史数据是上述经过预处理、去除其中无效数据后的历史数据。由于三相的电压是已知的，因此利用历史数据中的三相电流和已知的三相电压可以方便地计算出每相的功率负载，然后将每相功率负载相加得到总负载，进而可根据每相的电流和总负载得到每相的负载率。
S207：根据每相的负载率判定不平衡状态。
当任一相的负载率超出70％时，即说明该台区三相严重不平衡，此时直接确定该台区不平衡度的得分为100，从而加快了判定的效率。
从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种台区不平衡度的判定方法，应用于台区，具体为获取预设时间段内的历史数据，历史数据包括台区的三相电流数据；对所历史数据进行预处理，去除其中的无效数据；根据该预处理的历史数据计算台区的三相不平衡度；根据三相不平衡度计算台区的三相不平衡95％概率值得分、三相不平衡占比得分、连续超标时长得分和连续超标次数得分；将三相不平衡95％概率值得分、三相不平衡占比得分、连续超标时长得分和连续超标次数得分相加，得到台区的台区不平衡度。由于最终得到的反映台区不平衡度的总得分考虑了台区不平衡度大小、不平衡超标次数、不平衡持续时间，因此能够较为客观对台区不平衡度进行定量判定，从而为台区三相不平衡问题的治理提供了数据支撑。
实施例三
图3为本申请提供的一种台区不平衡度的判定装置实施例的结构框图。
如图3所示，本实施例提供的台区不平衡度的判定装置应用于配电网的台区，具体来说是向用户直接供电的低压台区，因为低压台区的用户用电情况尤其复杂，因此三相不平衡问题较为突出，该判定装置具体包括数据获取模块10、数据预处理模块20、第一计算模块30、第二计算模块40和第三计算模块50。
数据获取模块用于获取预设时间段内的历史数据
为了保证历史数据的有效性，该预设时间段不少于一个月，该历史数据的采集的时间间隔不超过半小时。即在不少于一个月的时间内，每隔不超过半小时的时长对台区的配电网的历史数据进行采集，该历史数据具体包括台区的三相电流数据。采集点位于台区的配电变压器的出口，即出口电流。
数据预处理模块用于对历史数据进行预处理，去除其中的无效数据。
在得到上述历史数据后，需要对该历史数据进行预处理，即将对治理三相不平衡问题意义不大的数据进行去除。
该模块包括第一处理单元21和第二处理单元22，具体来说，第一处理模块用于删除历史数据中三相总负荷小于预设最小负荷的数据，该预设最小负荷为台区最大负荷的30％；第二处理模块用于删除历史数据中大于预设最大电流的数据，预设最大电流为台区的配电变压器的额定电流的二倍，还包括去除其中的负值。
第一计算模块用于根据历史数据计算台区的不平衡度。
这里的历史数据是指经过上述预处理的历史数据，已经去除了相应的无效数据。
由于一般在对台区的不平衡度进行考核时以20％为限，因此以超过20％为不平衡度超标，即20％为超标限值。具体的计算过程如下：
其中：ε为三相不平衡度；
MAX为最大电流值；
MIN为最小电流值。
第二计算模块用于根据三相不平衡度计算台区的多个得分。
多个得分分别为三相不平衡95％概率值得分、三相不平衡占比得分、连续超标时长得分和连续超标次数得分。这些得分的计算方法如下所示：
三相不平衡95％概率值得分如下：
P1为三相不平衡95％概率值得分
ε95％为所有数据三相不平衡度的95％概率值
三相不平衡占比得分即三相不平衡度超标数据点在所有数据点中的占比：
P2为三相不平衡占比得分
p为三相不平衡占比
连续超标时长得分为不平衡度连续超标最大时长：
P3为连续续超标时长得分；
t为连续超标时长。
连续超标次数得分为2个小时及以上不平衡度超标出现次数(同一时间点不重复计分)
P4为连续超标时长得分；
n为连续超标时长。
第三计算模块用于根据多个得分计算台区不平衡度。
在得到上述三相不平衡95％概率值得分、三相不平衡占比得分、连续超标时长得分和连续超标次数得分后，将多个得分相加，从而最终得到该台区的台区不平衡度。
P＝P1+P2+P3+P4
其中，P为台区不平衡度；
P1为三相不平衡95％概率值得分；
P2为三相不平衡占比得分；
P3为连续续超标时长得分；
P4为连续超标时长得分。
上述台区不平衡度是经过加权计算后的得分，采取百分制，即最高为100分，分数越高表示不平衡问题越严重。
从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种台区不平衡度的判定装置，应用于台区，具体为获取预设时间段内的历史数据，历史数据包括台区的三相电流数据；对所历史数据进行预处理，去除其中的无效数据；根据该预处理的历史数据计算台区的三相不平衡度；根据三相不平衡度计算台区的三相不平衡95％概率值得分、三相不平衡占比得分、连续超标时长得分和连续超标次数得分；将三相不平衡95％概率值得分、三相不平衡占比得分、连续超标时长得分和连续超标次数得分相加，得到台区的台区不平衡度。由于最终得到的反映台区不平衡度的总得分考虑了台区不平衡度大小、不平衡超标次数、不平衡持续时间，因此能够较为客观对台区不平衡度进行定量判定，从而为台区三相不平衡问题的治理提供了数据支撑。
实施例四
图4为本申请提供的另一种台区不平衡度的判定装置实施例的结构框图。
如图4所示，本实施例提供的台区不平衡度的判定装置是在上一实施例的基础上增设了第四计算模块60和直接判定模块70。
第四计算模块用于根据历史数据计算各相的负载率。
这里的历史数据是上述经过预处理、去除其中无效数据后的历史数据。由于三相的电压是已知的，因此利用历史数据中的三相电流和已知的三相电压可以方便地计算出每相的功率负载，然后将每相功率负载相加得到总负载，进而可根据每相的电流和总负载得到每相的负载率。
直接判定模块用于根据每相的负载率判定不平衡状态。
当任一相的负载率超出70％时，即说明该台区三相严重不平衡，此时直接确定该台区不平衡度的得分为100，从而加快了判定的效率。
从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种台区不平衡度的判定装置，应用于台区，具体为获取预设时间段内的历史数据，历史数据包括台区的三相电流数据；对所历史数据进行预处理，去除其中的无效数据；根据该预处理的历史数据计算台区的三相不平衡度；根据三相不平衡度计算台区的三相不平衡95％概率值得分、三相不平衡占比得分、连续超标时长得分和连续超标次数得分；将三相不平衡95％概率值得分、三相不平衡占比得分、连续超标时长得分和连续超标次数得分相加，得到台区的台区不平衡度。由于最终得到的反映台区不平衡度的总得分考虑了台区不平衡度大小、不平衡超标次数、不平衡持续时间，因此能够较为客观对台区不平衡度进行定量判定，从而为台区三相不平衡问题的治理提供了数据支撑。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种台区不平衡度的判定方法，应用于台区，其特征在于，所述判定方法包括步骤：
获取预设时间段内的历史数据，所述历史数据包括所述台区的三相电流数据；
对所历史数据进行预处理，去除其中的无效数据；
根据该预处理的历史数据计算所述台区的三相不平衡度；
根据所述三相不平衡度计算所述台区的三相不平衡95％概率值得分、三相不平衡占比得分、连续超标时长得分和连续超标次数得分；
将所述三相不平衡95％概率值得分、所述三相不平衡占比得分、所述连续超标时长得分和所述连续超标次数得分相加，得到所述台区的台区不平衡度。
2.如权利要求1所述的判定方法，其特征在于，所述判定方法还包括步骤：
根据经过预处理的历史数据计算各相的负载率；
当某相的负载率超过其他任一相的负载率达预设阈值时，判定所述台区的状态为不平衡状态。
3.如权利要求1所述的判定方法，其特征在于，所述对所历史数据进行预处理，包括：
删除所述历史数据中三相总负荷小于预设最小负荷的数据；
删除所述历史数据中大于预设最大电流的数据。
4.如权利要求3所述的判定方法，其特征在于，所述预设最小负荷为所述台区的最大负荷的30％。
5.如权利要求3所述的判定方法，其特征在于，所述预设最大电流为两倍的所述台区的额定电流。
6.一种台区不平衡度的判定装置，应用于台区，其特征在于，所述判定装置包括：
数据获取模块，用于获取预设时间段内的历史数据，所述历史数据包括所述台区的三相电流数据；
数据预处理模块，用于对所历史数据进行预处理，去除其中的无效数据；
第一计算模块，用于根据该预处理的历史数据计算所述台区的三相不平衡度；
第二计算模块，用于根据所述三相不平衡度计算所述台区的三相不平衡95％概率值得分、三相不平衡占比得分、连续超标时长得分和连续超标次数得分；
第三计算模块，用于将所述三相不平衡95％概率值得分、所述三相不平衡占比得分、所述连续超标时长得分和所述连续超标次数得分相加，得到所述台区的台区不平衡度。
7.如权利要求6所述的判定装置，其特征在于，所述判定装置还包括：
第四计算模块，用于根据经过预处理的历史数据计算各相的负载率；
直接判定模块，用于当某相的负载率超过其他任一相的负载率达预设阈值时，判定所述台区的状态为不平衡状态。
8.如权利要求6所述的判定装置，其特征在于，所述数据预处理模块包括：
第一处理单元，用于删除所述历史数据中三相总负荷小于预设最小负荷的数据；
第二处理单元，用于删除所述历史数据中大于预设最大电流的数据。
9.如权利要求8所述的判定装置，其特征在于，所述预设最小负荷为所述台区的最大负荷的30％。
10.如权利要求8所述的判定装置，其特征在于，所述预设最大电流为两倍的所述台区的额定电流。
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| CN201710582297.0A CN107478917B (zh) | 2017-07-17 | 2017-07-17 | 一种台区不平衡度的判定方法和装置 |
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