CN112114217B - 一种用于配网电压监测管理系统的低电压台区辨识方法 - Google Patents

一种用于配网电压监测管理系统的低电压台区辨识方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于配网电压监测管理系统的低电压台区辨识方法，它包括：采集统计时段内配电变压器监测终端采集的运行数据记录；计算统计时段内电流小于零记录数占比、电压电流全为零记录数占比、电压电流偏差一致性记录数占比、三相电压幅值偏差大于80％记录数占比、最低电压平均值、最低电压小于160V记录数占比、三相电流幅值偏差大于80％记录数占比和三相功率平均值偏差大于100％记录数占比；利用各个占比指标对低压台区进行辨识；解决了配网电压监测管理系统量测数据平均每天以百万级乃至千万级的增速增长，主站接收到的数据质量真伪难辨，电压合格率指标与实际值偏差较大等问题。

Description

一种用于配网电压监测管理系统的低电压台区辨识方法
技术领域
本发明属于配网监测技术，尤其涉及一种用于配网电压监测管理系统的低电压台区辨识方法。
背景技术
随着电力市场的发展，按质论价用电是必然发展趋势。电力用户出于经济方面的考虑，对其用电质量包括供电可靠率、电压合格率等要求越来越高。为了提高供电质量，保证各电压监测点的供电可靠率、电压合格率以及其它电能质量指标在规定范围内，因此基于配电变压器监测终端(TTU)的电压质量监测管理系统应运而生，该系统利用TTU采集的配电变压器运行工况，在主站端实现电压合格率等指标的计算。
根据GB12325-2008《电能质量供电电压允许偏差》的规定，220V单相供电电压偏差为标称电压的+7％、-10％，在电压质量监测管理系统中需要根据TTU采集的运行记录，将统计时段内220V单相供电电压低于198V的台区梳理出来，制定相应的提升措施，以提高用户满意度。但在实际运行中，由于台区数量庞大，TTU量测数据平均每天以百万级乃至千万级的增速增长，存在主站接收到的数据质量真伪难辨的问题，导致出现电压监测管理系统中低电压台区与实际运行不符，电压合格率指标与实际值偏差较大等问题。因此，迫切需要采用相应的技术手段，对造成低电压的TTU数据质量真伪进行辨别，识别台区出现低电压的原因，同时有针对性地指导运行人员对TTU装置进行维修或对低电压台区实施改造，以提升电压指标统计的准确率和用户满意度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种用于配网电压监测管理系统的低电压台区辨识方法，以解决现有技术中配网电压监测管理系统TTU量测数据平均每天以百万级乃至千万级的增速增长，存在主站接收到的数据质量真伪难辨的问题，导致出现电压监测管理系统中低电压台区与实际运行不符，电压合格率指标与实际值偏差较大等问题。
本发明的技术方案是：
一种用于配网电压监测管理系统的低电压台区辨识方法，它包括：
步骤1、采集统计时段内配电变压器监测终端采集TTU的运行数据记录；步骤2、计算统计时段内电流小于零记录数占比、电压电流全为零记录数占比、电压电流偏差一致性记录数占比、三相电压幅值偏差大于80％记录数占比、最低电压平均值、最低电压小于160V记录数占比、三相电流幅值偏差大于80％记录数占比和三相功率平均值偏差大于100％记录数占比共8个指标；
步骤3、利用计算出的8个指标对低压台区进行辨识。
电流小于零的记录数占比Ai1计算方法为：
Figure BDA0002694241040000021
式中：Si1为统计时段内第i台TTU采集的A、B或C相电流中至少有一相电流为0的记录数；Ni为第i台TTU的运行数据记录数量；
电压电流全为零的记录数占比Ai2计算方法为
Figure BDA0002694241040000031
式中：Si2为统计时段内第i台TTU采集的A、B、C三相电压和A、B、C三相电流全部为0的记录数；
所述电压电流偏差一致性记录数占比Ai3的计算方法为：
计算各相电压不平衡度PVijA、PVijB、PVijC
Figure BDA0002694241040000032
Figure BDA00026942410400000310
Figure BDA0002694241040000033
式中：PVijA、PVijB、PVijC指第i台TTU第j条记录A相电压不平衡度、B相电压不平衡度和C相电压不平衡度；VijA、VijB、VijC指第i台TTU第j条记录A相电压、B相电压和C相电压；
Figure BDA0002694241040000034
指第i台TTU A相
电压平均值、B相电压平均值和C相电压平均值；
Figure BDA0002694241040000035
Figure BDA0002694241040000036
Figure BDA0002694241040000037
各相电流不平衡度PIijA、PIijB、PIijC
Figure BDA0002694241040000038
Figure BDA0002694241040000039
Figure BDA0002694241040000041
式中：PIijA、PIijB、PIijC：指第i台TTU第j条记录A相电流不平衡度、B相电流不平衡度和C相电流不平衡度；IijA、IijB、IijC指第i台TTU第j条记录A相电流、B相电流和C相电流；
Figure BDA0002694241040000042
指第i台TTU A相电流平均值、B相电流平均值和C相电流平均值；
Figure BDA0002694241040000043
Figure BDA0002694241040000044
Figure BDA0002694241040000045
计算电压电流偏移一致性占比Ai3
Figure BDA0002694241040000046
式中Si3为统计时段内第i台TTU电压不平衡度负最大相和电流不平衡度正最大相为同一相的记录数；其中电压不平衡度负最大相指PVijA、PVijB、PVijC中负最大值所在的相，电流不平衡度正最大相指PIijA、PIijB、PIijC中正最大值所在的相；Ni为第i台TTU的运行数据记录数量。
所述三相电压幅值偏差大于80％占比Ai4的计算方法为：
三相电压幅值偏差VAij
Figure BDA0002694241040000047
式中：VijA、VijB、VijC指第i台TTU第j条记录A相电压、B相电压和C相电压；
Figure BDA0002694241040000051
最低电压平均值Ai5的计算方法为：
Figure BDA0002694241040000052
最低电压<160V的记录数占比Ai6的计算方法为：
Figure BDA0002694241040000053
式中Si6为统计时段内第i台TTUA、B、C三相电压最小值小于等于160V的记录数；Ni为第i台TTU的运行数据记录数量。
三相电流幅值偏差大于80％占比Ai7的计算方法为：
三相电流幅值偏差IAij
Figure BDA0002694241040000054
式中：IijA、IijB、IijC指第i台TTU第j条记录A相电流、B相电流和C相电流；
Figure BDA0002694241040000055
式中：Ni为第i台TTU的运行数据记录数量。
三相功率平均值偏差Ai8的计算方法为：
计算三相功率平均值
Figure BDA0002694241040000056
Figure BDA0002694241040000057
Figure BDA0002694241040000058
Figure BDA0002694241040000059
Figure BDA0002694241040000061
式中：Ni为第i台TTU的运行数据记录数量。
步骤3所述利用计算出的8个指标对低压台区进行辨识的方法包括：
A、建立各个指标对应的取值、辨别条件及对应的问题，具体包括：
辨别条件1：电流小于0的记录数占比
取值 辨别条件 对应问题
0 A<sub>i1</sub>＝0 无
10 0&lt;A<sub>i1</sub>≤1％ 接触不良
11 A<sub>i1</sub>&gt;1％ 装置问题
辨别条件2：电压电流全为0的记录数占比
取值 辨别条件 对应问题
0 A<sub>i2</sub>＝0 无
20 0&lt;A<sub>i2</sub>≤10％ 接触不良
21 A<sub>i2</sub>≥10％ 装置问题
辨别条件3：三相电压电流偏差一致性占比
取值 辨别条件 对应问题
0 A<sub>i3</sub>≥60％ 无
30 A<sub>i3</sub>＜60％ 装置问题
条件4：三相电压幅值偏差大于80％占比
Figure BDA0002694241040000062
Figure BDA0002694241040000071
条件5：三相电流幅值偏差大于80％占比
取值 辨别条件 对应问题
0 其它 无
50 A<sub>i7</sub>＞80％ 三相不平衡
51 A<sub>i7</sub>＜0％ 装置问题
条件6：三相功率平均值偏差
取值 辨别条件 对应问题
0 其它 无
60 A<sub>i8</sub>＞100％ 三相不平衡
61 A<sub>i8</sub>＜0％ 装置问题
B、建立辨别条件和故障的对应关系：
Figure BDA0002694241040000072
Figure BDA0002694241040000081
C、根据辨别条件和故障的对应表进行低压台区辨识。
本发明的有益效果是：
本发明基于TTU采集的配电变压器运行记录，通过建立并计算TTU数据质量辨别指标和建立低电压台区辨识方法，能简单、快速地识别导致台区低电压的原因，可以指导运行人员对低电压台区进行改造或对TTU进行更换维修，以提升电压合格率指标的准确率和用户满意度；解决了现有技术中配网电压监测管理系统TTU量测数据平均每天以百万级乃至千万级的增速增长，存在主站接收到的数据质量真伪难辨的问题，导致出现电压监测管理系统中低电压台区与实际运行不符，电压合格率指标与实际值偏差较大等问题。
具体实施方式：
一种用于配网电压监测管理系统的低电压台区辨识方法，它包括：
步骤1、采集统计时段内配电变压器监测终端采集TTU的运行数据记录；
步骤2、计算统计时段内电流小于零记录数占比、电压电流全为零记录数占比、电压电流偏差一致性记录数占比、三相电压幅值偏差大于80％记录数占比、最低电压小于160V记录数占比、三相电流幅值偏差大于80％记录数占比和三相功率平均值偏差大于100％记录数占比共8个指标；
步骤3、利用计算出的8个指标对低压台区进行辨识。
设统计时段内TTU总台数为K台，第i台TTU有Ni条记录，则第i台TTU数据质量辨识指标如下：
1、电流小于0的记录数占比Ai1
Figure BDA0002694241040000091
Si1：统计时段内第i台TTU A、B、C三相电流中至少有1相电流为0的记录数。
2、电压电流全为0的记录数占比Ai2
Figure BDA0002694241040000092
Si2：统计时段内第i台TTUA、B、C三相电压和A、B、C三相电流全部为0的记录数。
3、电压电流偏差一致性占比Ai3
(1)各相电压不平衡度PVijA、PVijB、PVijC
Figure BDA0002694241040000093
Figure BDA0002694241040000094
Figure BDA0002694241040000095
其中：
PVijA、PVijB、PVijC：指第i台TTU第j条记录A相电压不平衡度、B相电压不平衡度和C相电压不平衡度；
VijA、VijB、VijC：指第i台TTU第j条记录A相电压、B相电压和C相电压；
Figure BDA0002694241040000096
指第i台TTU A相电压平均值、B相电压平均值和C相电压平均值：
Figure BDA0002694241040000101
Figure BDA0002694241040000102
Figure BDA0002694241040000103
(2)各相电流不平衡度PIijA、PIijB、PIijC
Figure BDA0002694241040000104
Figure BDA0002694241040000105
Figure BDA0002694241040000106
其中：
PIijA、PIijB、PIijC：指第i台TTU第j条记录A相电流不平衡度、B相电流不平衡度和C相电流不平衡度；
IijA、IijB、IijC指第i台TTU第j条记录A相电流、B相电流和C相电流；
Figure BDA0002694241040000107
指第i台TTU A相电流平均值、B相电流平均值和C相电流平均值：
Figure BDA0002694241040000108
Figure BDA0002694241040000109
Figure BDA00026942410400001010
(3)电压电流偏移一致性占比Ai3
Figure BDA0002694241040000111
Si3：统计时段内第i台TTU电压不平衡度负最大相和电流不平衡度正最大相为同一相的记录数。其中电压不平衡度负最大相指PVijA、PVijB、PVijC中负最大值所在的相，电流不平衡度正最大相指PIijA、PIijB、PIijC中正最大值所在的相。
4、三相电压幅值偏差大于80％占比Ai4
(1)三相电压幅值偏差VAij
Figure BDA0002694241040000112
VijA、VijB、VijC指第i台TTU第j条记录A相电压、B相电压和C相电压。
(2)三相电压幅值偏差大于80％占比Ai4
Figure BDA0002694241040000113
Si4：统计时段内第i台TTU三相电压幅值偏差VAij≥80％的记录数。
5、最低电压平均值Ai5
Figure BDA0002694241040000114
6、最低电压<160V的记录数占比Ai6
Figure BDA0002694241040000115
Si6：统计时段内第i台TTUA、B、C三相电压最小值小于等于160V的记录数。
7、三相电流幅值偏差大于80％占比Ai7
(1)三相电流幅值偏差IAij
Figure BDA0002694241040000121
IijA、IijB、IijC指第i台TTU第j条记录A相电流、B相电流和C相电流。
(2)三相电流幅值偏差大于80％占比Ai7
Figure BDA0002694241040000122
Si7：统计时段内第i台TTU三相电流幅值偏差IAij大于等于80％的记录数。
8、三相功率平均值偏差Ai8
(1)三相功率平均值
Figure BDA0002694241040000123
Figure BDA0002694241040000124
Figure BDA0002694241040000125
Figure BDA0002694241040000126
(2)三相功率平均值偏差Ai8
Figure BDA0002694241040000127
1、辨别条件
(1)辨别条件1：电流小于0的记录数占比
取值 辨别条件 对应问题
0 A<sub>i1</sub>＝0 无
10 0&lt;A<sub>i1</sub>≤1％ 接触不良
11 A<sub>i1</sub>&gt;1％ 装置问题
(2)辨别条件2：电压电流全为0的记录数占比
取值 辨别条件 对应问题
0 A<sub>i2</sub>＝0 无
20 0&lt;A<sub>i2</sub>≤10％ 接触不良
21 A<sub>i2</sub>≥10％ 装置问题
(3)辨别条件3：三相电压电流偏差一致性占比
取值 辨别条件 对应问题
0 A<sub>i3</sub>≥60％ 无
30 A<sub>i3</sub>＜60％ 装置问题
(4)辨别条件4：三相电压幅值偏差大于80％占比
取值 辨别条件 对应问题
0 其它 无
40 A<sub>i4</sub>＞80％或A<sub>i5</sub>＜160V或A<sub>i6</sub>＞80％ 装置问题
(5)条件5：三相电流幅值偏差大于80％占比
取值 辨别条件 对应问题
0 其它 无
50 A<sub>i7</sub>＞80％ 三相不平衡
51 A<sub>i7</sub>＜0％ 装置问题
(6)条件6：三相功率平均值偏差
取值 辨别条件 对应问题
0 其它 无
60 A<sub>i8</sub>＞100％ 三相不平衡
61 A<sub>i8</sub>＜0％ 装置问题
2、判断方法
Figure BDA0002694241040000141
结合上表进行低压台区辨识。

Claims (6)

1.一种用于配网电压监测管理系统的低电压台区辨识方法，它包括：
步骤1、采集统计时段内配电变压器监测终端采集TTU的运行数据记录；
步骤2、计算统计时段内电流小于零记录数占比Ai1、电压电流全为零记录数占比Ai2、电压电流偏差一致性记录数占比Ai3、三相电压幅值偏差大于80％记录数占比Ai4、最低电压平均值Ai5、最低电压小于160V记录数占比Ai6、三相电流幅值偏差大于80％记录数占比Ai7和三相功率平均值偏差大于100％记录数占比Ai8共8个指标；
步骤3、利用计算出的8个指标对低压台区进行辨识；
所述利用计算出的8个指标对低压台区进行辨识的方法包括：
A、建立各个指标对应的取值、辨别条件及对应的问题，具体包括：
辨别条件1：电流小于0的记录数占比
取值 辨别条件 对应问题 0 A<sub>i1</sub>＝0 无 10 0&lt;A<sub>i1</sub>≤1％ 接触不良 11 A<sub>i1</sub>&gt;1％ 装置问题
辨别条件2：电压电流全为0的记录数占比
取值 辨别条件 对应问题 0 A<sub>i2</sub>＝0 无 20 0&lt;A<sub>i2</sub>≤10％ 接触不良 21 A<sub>i2</sub>≥10％ 装置问题
辨别条件3：三相电压电流偏差一致性占比
取值 辨别条件 对应问题 0 A<sub>i3</sub>≥60％ 无 30 A<sub>i3</sub>＜60％ 装置问题
条件4：三相电压幅值偏差大于80％占比
取值 辨别条件 对应问题 0 其它 无 40 A<sub>i4</sub>＞80％或A<sub>i5</sub>＜160V或A<sub>i6</sub>＞80％ 装置问题
条件5：三相电流幅值偏差大于80％占比
取值 辨别条件 对应问题 0 其它 无 50 A<sub>i7</sub>＞80％ 三相不平衡 51 A<sub>i7</sub>＜0％ 装置问题
条件6：三相功率平均值偏差
取值 辨别条件 对应问题 0 其它 无 60 A<sub>i8</sub>＞100％ 三相不平衡 61 A<sub>i8</sub>＜0％ 装置问题
B、建立辨别条件和故障的对应关系：
Figure FDA0003661933580000021
Figure FDA0003661933580000031
C、根据辨别条件和故障的对应表进行低压台区辨识。
2.根据权利要求1所述的一种用于配网电压监测管理系统的低电压台区辨识方法，其特征在于：
电流小于零的记录数占比Ai1计算方法为：
Figure FDA0003661933580000032
式中：Si1为统计时段内第i台TTU采集的A、B或C相电流中至少有一相电流为0的记录数；Ni为第i台TTU的运行数据记录数量；
电压电流全为零的记录数占比Ai2计算方法为
Figure FDA0003661933580000041
式中：Si2为统计时段内第i台TTU采集的A、B、C三相电压和A、B、C三相电流全部为0的记录数；
3.根据权利要求1所述的一种用于配网电压监测管理系统的低电压台区辨识方法，其特征在于：所述电压电流偏差一致性记录数占比Ai3的计算方法为：
计算各相电压不平衡度PVijA、PVijB、PVijC
Figure FDA0003661933580000042
Figure FDA0003661933580000043
Figure FDA0003661933580000044
式中：PVijA、PVijB、PVijC指第i台TTU第j条记录A相电压不平衡度、B相电压不平衡度和C相电压不平衡度；VijA、VijB、VijC指第i台TTU第j条记录A相电压、B相电压和C相电压；
Figure FDA0003661933580000045
指第i台TTU A相电压平均值、B相电压平均值和C相电压平均值；
Figure FDA0003661933580000046
Figure FDA0003661933580000051
Figure FDA0003661933580000052
各相电流不平衡度
Figure FDA00036619335800000512
Figure FDA0003661933580000053
Figure FDA0003661933580000054
Figure FDA0003661933580000055
式中：
Figure FDA00036619335800000513
指第i台TTU第j条记录A相电流不平衡度、B相电流不平衡度和C相电流不平衡度；
Figure FDA00036619335800000511
指第i台TTU第j条记录A相电流、B相电流和C相电流；
Figure FDA0003661933580000056
指第i台TTU A相电流平均值、B相电流平均值和C相电流平均值；
Figure FDA0003661933580000057
Figure FDA0003661933580000058
Figure FDA0003661933580000059
计算电压电流偏移一致性占比Ai3
Figure FDA00036619335800000510
式中Si3为统计时段内第i台TTU电压不平衡度负最大相和电流不平衡度正最大相为同一相的记录数；其中电压不平衡度负最大相指
Figure FDA00036619335800000514
中负最大值所在的相，电流不平衡度正最大相指PIijA、PIijB、PIijC中正最大值所在的相；Ni为第i台TTU的运行数据记录数量。
4.根据权利要求1所述的一种用于配网电压监测管理系统的低电压台区辨识方法，其特征在于：
所述三相电压幅值偏差大于80％占比Ai4的计算方法为：
三相电压幅值偏差VAij
Figure FDA0003661933580000061
式中：VijA、VijB、VijC指第i台TTU第j条记录A相电压、B相电压和C相电压；
Figure FDA0003661933580000062
最低电压平均值Ai5的计算方法为：
Figure FDA0003661933580000063
最低电压<160V的记录数占比Ai6的计算方法为：
Figure FDA0003661933580000064
式中Si6为统计时段内第i台TTU的A、B、C三相电压最小值小于等于160V的记录数；Ni为第i台TTU的运行数据记录数量。
5.根据权利要求1所述的一种用于配网电压监测管理系统的低电压台区辨识方法，其特征在于：
三相电流幅值偏差大于80％占比Ai7的计算方法为：
三相电流幅值偏差IAij
Figure FDA0003661933580000071
式中：IijA、IijB、IijC指第i台TTU第j条记录A相电流、B相电流和C相电流；
Figure FDA0003661933580000072
式中：Ni为第i台TTU的运行数据记录数量。
6.根据权利要求1所述的一种用于配网电压监测管理系统的低电压台区辨识方法，其特征在于：
三相功率平均值偏差Ai8的计算方法为：
计算三相功率平均值
Figure FDA0003661933580000073
Figure FDA0003661933580000074
Figure FDA0003661933580000075
Figure FDA0003661933580000076
Figure FDA0003661933580000077
式中：Ni为第i台TTU的运行数据记录数量。
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