CN112116235A - 一种电网中电压脉冲影响力评估方法 - Google Patents

一种电网中电压脉冲影响力评估方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112116235A
CN112116235A CN202010950312.4A CN202010950312A CN112116235A CN 112116235 A CN112116235 A CN 112116235A CN 202010950312 A CN202010950312 A CN 202010950312A CN 112116235 A CN112116235 A CN 112116235A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power grid
value
data
judgment
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010950312.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112116235B (zh
Inventor
张爱祥
宋士瞻
王传勇
张健
杜昊阳
韩蓬
康文文
杨凤文
王坤
王为帅
李森
张建华
侯文�
张瑞
仇翠
潘明
夏清普
郝飞飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zaozhuang Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
Jiangsu Hongyuan Electric Co Ltd
Original Assignee
Zaozhuang Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
Jiangsu Hongyuan Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zaozhuang Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd, Jiangsu Hongyuan Electric Co Ltd filed Critical Zaozhuang Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
Priority to CN202010950312.4A priority Critical patent/CN112116235B/zh
Publication of CN112116235A publication Critical patent/CN112116235A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112116235B publication Critical patent/CN112116235B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0639—Performance analysis of employees; Performance analysis of enterprise or organisation operations
    • G06Q10/06393—Score-carding, benchmarking or key performance indicator [KPI] analysis
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0635—Risk analysis of enterprise or organisation activities
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Energy or water supply

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

本发明属于评估方法，具体涉及一种电网中电压脉冲影响力评估方法。一种电网中电压脉冲影响力评估方法，包括下述内容：步骤一：数据收集；实时收集电网中的数据，步骤二：判断；用绝对误差值判断，存在风险、潜在存在风险或无风险；步骤三：数据拟合；当潜在存在风险时进行数据拟合；步骤四：预测；预测风险。本发明的显著效果是：通过对检测信号的两阶段判断，准确的预判出电压脉冲是否会对电网产生危害；通过特定的拟合参数，保证预测的结果准确、高效。

Description

一种电网中电压脉冲影响力评估方法
技术领域
本发明属于评估方法，具体涉及一种电网中电压脉冲影响力评估方法。
背景技术
电网在运行时，因为天气、误操作、并网、事故等原因，会在电路中产生随机的脉冲电压。这些脉冲电压叠加在原有电网电压中，会对用电设备产生不良影响。例如，某些随机的脉冲电压的幅值会超过额定电压幅度的几倍甚至十几倍，有些脉冲电压的相位会在电网相位的基础上随机延迟10°-180°。在电网中的用电设备如果是计算机类设备时，脉冲电压会造成存储器内数据丢失、I/O接口电路复位，导致控制过程中断、线路板上的器件损坏、预置的校准值漂移、程序跑飞、系统死锁、变频器、直流电机驱动器等的输入整流模块故障、控制器发出错误指令，导致系统误动作等问题。
因此需要对电网中的随机电压脉冲进行监控处理。
现有技术中对于电网中的随机脉冲电压几乎无法预测，因为产生脉冲电压的事件是随机的，毫无规律的，因此无法准确预测。所以现有技术更多的使用保护技术，例如接地、增加并联电容或电感、增加专用保护装置等。
然而所有上述技术内容，均是直接防护，没有做到对电压脉冲提前防护。
发明内容
本发明针对现有技术的缺陷，提供一种电网中电压脉冲影响力评估方法。
本发明是这样实现的：一种电网中电压脉冲影响力评估方法，包括下述内容：
步骤一：数据收集
实时收集电网中的数据，
步骤二：判断
用绝对误差值判断，存在风险、潜在存在风险或无风险；
步骤三：数据拟合
当潜在存在风险时进行数据拟合；
步骤四：预测
预测风险。
如上所述的一种电网中电压脉冲影响力评估方法，其中，所述的步骤一包括，
收集的数据以下面的形式表示，
Ui＝Aicos(ωit+ti)
其中Ui表示第i次采样的电压，Ai是Ui的幅度，ωi是Ui的相位，ti是Ui的初始相位；
另外，电网的额定电压也同时输入，即
U0＝A0cos(ω0t+t0)
其中，U0表示电网电压，A0是U0的幅度，ω0是U0的相位，t0是U0的初始相位，该A0、ω0、t0均为已知量；
当取样数量大于1000时，执行后续步骤，否则重复执行本步骤，持续采样。
如上所述的一种电网中电压脉冲影响力评估方法，其中，所述的步骤一包括，采样频率记为f，是电网频率的100倍-1000倍。
如上所述的一种电网中电压脉冲影响力评估方法，其中，收集的数据至少需要1000个，如果多于1000个，则根据需要保留最新的n个，其中n是外部指定的数字，n≥1000。
如上所述的一种电网中电压脉冲影响力评估方法，其中，所述的步骤二包括
对最新采样的电网电压Ui，首先计算绝对误差值，即幅度误差绝对值ΔAi、相位误差绝对值Δωi、初始相位误差绝对值Δti，
ΔAi＝Ai-Ai-1
Δωi＝ωi-ωi-1
Δti＝ti-ti-1
然后进行如下判断，
第一组判断，ΔAi是否小于
Figure BDA0002676677810000031
其中kA为系数，一般取0.99-1.3，A0为步骤一中的输入值，f为步骤一中确定的采样频率；
第二组判断，Δωi是否小于kωω0，其中kω为系数，一般取0.001-0.01，ω0为步骤一中的输入值；
第三组判断，Δti是否小于ktt0，其中kt为系数，一般取0.001-0.01，t0为步骤一中的输入值；
上述判断中如果第一组判断结果，ΔAi大于等于
Figure BDA0002676677810000032
则判定电网已经出现风险，需要人工处置，发出警示信息；
如果三组判断结果都是没有超过限定范围，那么判定电网未出现风险，进行下一次采样和判断；
如果三组判断结果不是上述两种结果中的任意一种，那么执行步骤三及后续步骤。
如上所述的一种电网中电压脉冲影响力评估方法，其中，所述的步骤二包括kA的最优值为1.1；kω的最优值为0.01；kt的最优值为0.01。
如上所述的一种电网中电压脉冲影响力评估方法，其中，所述的步骤三包括
用步骤一中采集到的n个点进行数据拟合，函数形式为
Figure BDA0002676677810000041
其中的A0cos(ω0t+t0)就是步骤一中的电网电压，M是累加值上限，初始数值为2，Aj、ωj、tj是要拟合的参数；
拟合完成后，记A'i是U'i的幅度，Ai是Ui的幅度，Ai-1是Ui-1的幅度，那么进行如下判断，
(1)
Figure BDA0002676677810000042
(2)
Figure BDA0002676677810000043
(3)
Figure BDA0002676677810000044
如果上述三个判断结果均为成立，那么判定拟合完成，执行步骤四，如果上述三个判断结果有任意一个不成立，那么令M值加1，重新拟合。
如上所述的一种电网中电压脉冲影响力评估方法，其中，所述的步骤四包括
用步骤三拟合的U'i，依次对未来10个采样时间点的电网电压进行预测，分别得到十个时间点的幅度，然后对这10个幅度值进行步骤二的第一组判断，如果判断结果是10个幅度值均在限定范围之内，那么判定该电网处于安全状态，如果10个幅度值有任意一个在限定范围之外，那么判定该电网存在风险，提出警示信息。
本发明的显著效果是：通过对检测信号的两阶段判断，准确的预判出电压脉冲是否会对电网产生危害；通过特定的拟合参数，保证预测的结果准确、高效。
具体实施方式
一种电网中电压脉冲影响力评估方法，包括下述内容：
步骤一：数据收集
实时收集电网中的数据，收集的数据以下面的形式表示，
Ui＝Aicos(ωit+ti)
其中Ui表示第i次采样的电压，Ai是Ui的幅度，ωi是Ui的相位，ti是Ui的初始相位。
采样频率记为f，是电网频率的100倍-1000倍。
收集的数据至少需要1000个，如果多于1000个，则根据需要保留最新的n个，其中n是外部指定的数字，n≥1000。
另外，电网的额定电压也同时输入，即
U0＝A0cos(ω0t+t0)
其中，U0表示电网电压，A0是U0的幅度，ω0是U0的相位，t0是U0的初始相位，该A0、ω0、t0均为已知量。
当取样数量大于1000时，执行后续步骤，否则重复执行本步骤，持续采样。
步骤二：判断
对最新采样的电网电压Ui，首先计算绝对误差值，即幅度误差绝对值ΔAi、相位误差绝对值Δωi、初始相位误差绝对值Δti，
ΔAi＝Ai-Ai-1
Δωi＝ωi-ωi-1
Δti＝ti-ti-1
然后进行如下判断，
第一组判断，ΔAi是否小于
Figure BDA0002676677810000061
其中kA为系数，一般取0.99-1.3，最优值为1.1，A0为步骤一中的输入值，f为步骤一中确定的采样频率；
第二组判断，Δωi是否小于kωω0，其中kω为系数，一般取0.001-0.01，优选值为0.01，ω0为步骤一中的输入值；
第三组判断，Δti是否小于ktt0，其中kt为系数，一般取0.001-0.01，优选值为0.01，t0为步骤一中的输入值。
上述判断中如果第一组判断结果，ΔAi大于等于
Figure BDA0002676677810000062
则判定电网已经出现风险，需要人工处置，发出警示信息；
如果三组判断结果都是没有超过限定范围，那么判定电网未出现风险，进行下一次采样和判断；
如果三组判断结果不是上述两种结果中的任意一种，那么执行步骤三及后续步骤。
步骤三：数据拟合
用步骤一中采集到的n个点进行数据拟合，函数形式为
Figure BDA0002676677810000071
其中的A0cos(ω0t+t0)就是步骤一中的电网电压，M是累加值上限，初始数值为2，Aj、ωj、tj是要拟合的参数。
拟合完成后，记A'i是U'i的幅度，Ai是Ui的幅度，Ai-1是Ui-1的幅度，那么进行如下判断，
(1)
Figure BDA0002676677810000072
(2)
Figure BDA0002676677810000073
(3)
Figure BDA0002676677810000074
如果上述三个判断结果均为成立，那么判定拟合完成，执行步骤四，如果上述三个判断结果有任意一个不成立，那么令M值加1，重新拟合。
所述的A'i是U'i的幅度，其值是这样得到的，当t为确定值的时候，U'i的值就是确定的，此时U'i应该是由若干项组成的，t确定后，所有项的值就确定了，此时就能唯一的计算出U'i的值，该值经数学整理形成Acos(ωt+t)的形式，此时的A就是U'i的幅度。当采样的次数确定的时候，t的值被唯一确定，因此对某次具体采样，U'i的幅度是唯一确定的。
步骤四：预测
用步骤三拟合的U'i，依次对未来10个采样时间点的电网电压进行预测，分别得到十个时间点的幅度，然后对这10个幅度值进行步骤二的第一组判断，如果判断结果是10个幅度值均在限定范围之内，那么判定该电网处于安全状态，如果10个幅度值有任意一个在限定范围之外，那么判定该电网存在风险，提出警示信息。

Claims (8)

1.一种电网中电压脉冲影响力评估方法，其特征在于，包括下述内容：
步骤一：数据收集
实时收集电网中的数据，
步骤二：判断
用绝对误差值判断，存在风险、潜在存在风险或无风险；
步骤三：数据拟合
当潜在存在风险时进行数据拟合；
步骤四：预测
预测风险。
2.如权利要求1所述的一种电网中电压脉冲影响力评估方法，其特征在于：所述的步骤一包括，
收集的数据以下面的形式表示，
Ui＝Aicos(ωit+ti)
其中Ui表示第i次采样的电压，Ai是Ui的幅度，ωi是Ui的相位，ti是Ui的初始相位；
另外，电网的额定电压也同时输入，即
U0＝A0cos(ω0t+t0)
其中，U0表示电网电压，A0是U0的幅度，ω0是U0的相位，t0是U0的初始相位，该A0、ω0、t0均为已知量；
当取样数量大于1000时，执行后续步骤，否则重复执行本步骤，持续采样。
3.如权利要求2所述的一种电网中电压脉冲影响力评估方法，其特征在于：所述的步骤一包括，采样频率记为f，是电网频率的100倍-1000倍。
4.如权利要求3所述的一种电网中电压脉冲影响力评估方法，其特征在于：收集的数据至少需要1000个，如果多于1000个，则根据需要保留最新的n个，其中n是外部指定的数字，n≥1000。
5.如权利要求4所述的一种电网中电压脉冲影响力评估方法，其特征在于：所述的步骤二包括
对最新采样的电网电压Ui，首先计算绝对误差值，即幅度误差绝对值ΔAi、相位误差绝对值Δωi、初始相位误差绝对值Δti，
ΔAi＝Ai-Ai-1
Δωi＝ωi-ωi-1
Δti＝ti-ti-1
然后进行如下判断，
第一组判断，ΔAi是否小于
Figure FDA0002676677800000021
其中kA为系数，一般取0.99-1.3，A0为步骤一中的输入值，f为步骤一中确定的采样频率；
第二组判断，Δωi是否小于kωω0，其中kω为系数，一般取0.001-0.01，ω0为步骤一中的输入值；
第三组判断，Δti是否小于ktt0，其中kt为系数，一般取0.001-0.01，t0为步骤一中的输入值；
上述判断中如果第一组判断结果，ΔAi大于等于
Figure FDA0002676677800000022
则判定电网已经出现风险，需要人工处置，发出警示信息；
如果三组判断结果都是没有超过限定范围，那么判定电网未出现风险，进行下一次采样和判断；
如果三组判断结果不是上述两种结果中的任意一种，那么执行步骤三及后续步骤。
6.如权利要求5所述的一种电网中电压脉冲影响力评估方法，其特征在于：所述的步骤二包括kA的最优值为1.1；kω的最优值为0.01；kt的最优值为0.01。
7.如权利要求6所述的一种电网中电压脉冲影响力评估方法，其特征在于：所述的步骤三包括
用步骤一中采集到的n个点进行数据拟合，函数形式为
Figure FDA0002676677800000031
其中的A0cos(ω0t+t0)就是步骤一中的电网电压，M是累加值上限，初始数值为2，Aj、ωj、tj是要拟合的参数；
拟合完成后，记A'i是U'i的幅度，Ai是Ui的幅度，Ai-1是Ui-1的幅度，那么进行如下判断，
(1)
Figure FDA0002676677800000032
(2)
Figure FDA0002676677800000033
(3)
Figure FDA0002676677800000034
如果上述三个判断结果均为成立，那么判定拟合完成，执行步骤四，如果上述三个判断结果有任意一个不成立，那么令M值加1，重新拟合。
8.如权利要求7所述的一种电网中电压脉冲影响力评估方法，其特征在于：所述的步骤四包括
用步骤三拟合的U'i，依次对未来10个采样时间点的电网电压进行预测，分别得到十个时间点的幅度，然后对这10个幅度值进行步骤二的第一组判断，如果判断结果是10个幅度值均在限定范围之内，那么判定该电网处于安全状态，如果10个幅度值有任意一个在限定范围之外，那么判定该电网存在风险，提出警示信息。
CN202010950312.4A 2020-09-11 2020-09-11 一种电网中电压脉冲影响力评估方法 Active CN112116235B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010950312.4A CN112116235B (zh) 2020-09-11 2020-09-11 一种电网中电压脉冲影响力评估方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010950312.4A CN112116235B (zh) 2020-09-11 2020-09-11 一种电网中电压脉冲影响力评估方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112116235A true CN112116235A (zh) 2020-12-22
CN112116235B CN112116235B (zh) 2021-09-14

Family

ID=73803021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010950312.4A Active CN112116235B (zh) 2020-09-11 2020-09-11 一种电网中电压脉冲影响力评估方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112116235B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113612225A (zh) * 2021-08-09 2021-11-05 赵永生 一种中压供电可靠性效果评估方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105654245A (zh) * 2015-12-31 2016-06-08 太原理工大学 基于负荷不确定性建模的电网静态电压稳定风险评估方法
CN107730111A (zh) * 2017-10-12 2018-02-23 国网浙江省电力公司绍兴供电公司 一种考虑用户负荷和新能源接入的配网电压风险评估模型
CN110096730A (zh) * 2019-03-15 2019-08-06 国网辽宁省电力有限公司 一种电网电压快速评估方法及系统
US20190305589A1 (en) * 2016-11-10 2019-10-03 China Electric Power Research Institute Company Limited Distribution network risk identification system and method and computer storage medium
CN110942197A (zh) * 2019-11-27 2020-03-31 赵永生 一种智能型供电可靠性指标分级预测方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105654245A (zh) * 2015-12-31 2016-06-08 太原理工大学 基于负荷不确定性建模的电网静态电压稳定风险评估方法
US20190305589A1 (en) * 2016-11-10 2019-10-03 China Electric Power Research Institute Company Limited Distribution network risk identification system and method and computer storage medium
CN107730111A (zh) * 2017-10-12 2018-02-23 国网浙江省电力公司绍兴供电公司 一种考虑用户负荷和新能源接入的配网电压风险评估模型
CN110096730A (zh) * 2019-03-15 2019-08-06 国网辽宁省电力有限公司 一种电网电压快速评估方法及系统
CN110942197A (zh) * 2019-11-27 2020-03-31 赵永生 一种智能型供电可靠性指标分级预测方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113612225A (zh) * 2021-08-09 2021-11-05 赵永生 一种中压供电可靠性效果评估方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112116235B (zh) 2021-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102016607B (zh) 用于分析电力系统的波形信号的方法和装置
CN102478614B (zh) 电流互感器断线检测方法、装置及继电保护设备
US7627400B2 (en) Method and device for detecting electric arc phenomenon on at least one electric cable
CN101553738B (zh) 闪络分析工具
CN101858948A (zh) 用于在三相中压配电系统中进行暂态和间歇性接地故障检测和方向确定的方法和系统
CN109655692B (zh) 一种基于录波文件的暂态同源数据比对方法
CN112116235B (zh) 一种电网中电压脉冲影响力评估方法
CN104267267B (zh) 能量回馈并网逆变器的相序识别方法和系统
Grassetti et al. Low cost arc fault detection in aerospace applications
US8355882B2 (en) Method for detecting high impedance faults by analyzing a local deviation from a regularization
Zhang et al. Identification of low voltage AC series arc faults by using Kalman filtering algorithm
US10958060B2 (en) Method and device for detecting an electric arc in a photovoltaic installation
US9188632B1 (en) Self learning radio frequency monitoring system for identifying and locating faults in electrical distribution systems
CN114731038A (zh) 基于机器学习的用于在电力传输线路中干扰分类的方法和设备
CN102842891B (zh) 数字式保护继电器及其操作方法
CN103364669A (zh) Gis设备运行状态在线检测方法与系统
CN114338088B (zh) 变电站电力监控系统网络安全等级的评估方法及评估系统
CN113219374B (zh) 一种变压器电压故障检测方法
Viet et al. A method for monitoring voltage disturbances based on discrete wavelet transform and adaptive linear neural network
CN115840895A (zh) 一种电子器件温度保护系统
EP4346039A1 (en) Arc-fault detection apparatus and method and electrical installation
CN117421531B (zh) 干扰环境下的有效数据智能确定方法及装置
CN115792417B (zh) 一种用于高空作业设备的近电检测方法及系统
CN103389448B (zh) Gis设备运行状态在线检测方法与系统
US20240077529A1 (en) Calculating electric power noise distributions

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant