CN112285410B - 一种电压暂降严重度的估算方法、介质及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电压暂降严重度的估算方法、介质及系统。该估算方法包括：获取待估算区域的预设时间段内的电压暂降事件的电压暂降数据，其中，所述电压暂降数据包括：残余电压和持续时间；根据所述电压暂降事件的电压暂降数据所位于的每类预设的残余电压区间和持续时间区间，将所述电压暂降事件分类；确定所述残余电压的特征值和所述持续时间的特征值；将超过所述残余电压的特征值以及小于所述持续时间的特征值的电压暂降事件类别确定为代表性电压暂降事件类别；计算所有所述代表性电压暂降事件类别的平均电压暂降严重度。本发明避免繁琐地进行单次电压暂降事件严重度的计算，使得计算方便快捷，并可保证准确度。

Description

一种电压暂降严重度的估算方法、介质及系统

技术领域

本发明涉及电压暂降技术领域，尤其涉及一种电压暂降严重度的估算方法、介质及系统。

背景技术

随着电网的迅猛发展，电力系统中接入越来越多的敏感设备，使得用户对电网电能质量要求不断提高。电压暂降现象易引起用户侧敏感设备故障，导致用户生产过程中断，给用户造成巨大的经济损失。电压暂降问题已成为目前电力系统中较为严重的电能质量问题。

对电网的电压暂降进行严重度评估是十分重要的。电压暂降严重度指标是用于描述敏感设备受电压暂降事件影响的严重程度。残余电压越低，持续时间越长，则电压暂降严重度越高。电压暂降严重度可用于判断电压暂降现象在工业过程或电气设备中产生中断的可能性，也可用作评估电网节点暂降风险情况、新用户接入点选取、电网改造和设备选取等的数据参考。

目前最常用的计算平均电压暂降严重度的方法是：(1)获得一段测量时间(至少一个月)的波形记录。(2)记录每次暂降事件的残余电压和电压暂降的持续时间。(3)计算每次暂降事件电压暂降严重度。(4)把每次暂降事件的电压暂降严重度之和作为所研究节点的总电压暂降严重度。(5)将所研究节点的总电压暂降严重度除以该测量时间内电压暂降发生次数。

现有技术的方法，当测量周期变长，暂降事件增多，计算每次电压暂降严重度的时间增长，导致计算量增大，计算时间长。

发明内容

本发明实施例提供一种电压暂降严重度的估算方法、介质及系统，以解决现有技术的计算量增大，计算时间长的问题。

第一方面，提供一种电压暂降严重度的估算方法，包括：获取待估算区域的预设时间段内的电压暂降事件的电压暂降数据，其中，所述电压暂降数据包括：残余电压和持续时间；根据所述电压暂降事件的电压暂降数据所位于的每类预设的残余电压区间和持续时间区间，将所述电压暂降事件分类；确定所述残余电压的特征值和所述持续时间的特征值；将超过所述残余电压的特征值以及小于所述持续时间的特征值的电压暂降事件类别确定为代表性电压暂降事件类别；计算所有所述代表性电压暂降事件类别的平均电压暂降严重度。

第二方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；所述计算机程序指令被处理器执行时实现如上述第一方面实施例所述的电压暂降严重度的估算方法。

第三方面，提供一种电压暂降严重度的估算系统，包括：如上述第二方面实施例所述的计算机可读存储介质。

这样，本发明实施例，无需计算每次电压暂降事件的电压暂降严重度，以合理的近似值获得平均电压暂降严重度，可以实现评估电压暂降现象在工业过程或电气设备中产生中断的可能性，得到所研究节点、变电站的平均电压暂降严重度，可预估今后该节点、变电站可能出现的电压暂降次数，避免繁琐地进行单次电压暂降事件严重度的计算，使得计算方便快捷，并可保证准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的电压暂降严重度的估算方法的流程图；

图2是本发明一优选实施例的工业电路的单线图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种电压暂降严重度的估算方法。具体的，如图1所示，该电压暂降严重度的估算方法包括如下的步骤：

步骤S1：获取待估算区域的预设时间段内的电压暂降事件的电压暂降数据。

其中，电压暂降数据包括：残余电压和持续时间。电压暂降数据可通过监测装置采集得到。

步骤S2：根据电压暂降事件的电压暂降数据所位于的每类预设的残余电压区间和持续时间区间，将电压暂降事件分类。

残余电压区间和持续时间区间根据经验设定。例如，从残余电压为0到残余电压为0.9p.u.划分为九个残余电压区间：(0,0.1]，(0.1,0.2]，(0.2,0.3]，(0.3,0.4]，(0.4,0.5]，(0.5,0.6]，(0.6,0.7]，(0.7,0.8]，(0.8,0.9]，单位均为p.u.。从持续时间区间为0s到持续时间区间为300s划分为七个持续时间区间：(0,0.1)，[0.1,0.25)，[0.25,0.5)，[0.5,3)，[3,20)，[20,60),[60,300)。根据电压暂降事件的残余电压和持续时间将该电压暂降事件分类到特定的残余电压区间和持续时间区间对应的类别中。具体可通过表格的形式进行记录。

步骤S3：确定残余电压的特征值和持续时间的特征值。

其中，持续时间的特征值可根据经验设置，一般选择瞬时暂降事件，例如，持续时间的特征值为0.5s。

残余电压的特征值可根据实际情况设置。具体的残余电压的特征值通过如下的过程获得：

(1)确定超过预设比例的电压暂降事件对应的残余电压区间的下限的最小值。

预设比例为经验值，例如，80％。预设比例是统计的电压暂降事件次数占电压暂降事件总次数的比例。

(2)将对应的残余电压区间的下限的最小值确定为残余电压的特征值。

例如，对应的残余电压区间的下限的最小值是0.7p.u.，则将0.7作为残余电压的特征值。

步骤S4：将超过残余电压的特征值以及小于持续时间的特征值的电压暂降事件类别确定为代表性电压暂降事件类别。

例如，残余电压的特征值为0.7p.u.，持续时间的特征值为0.5s，则选取的代表性电压暂降事件类别对应的残余电压区间和持续时间区间为：(0.7,0.8]、(0,0.1)，(0.7,0.8]、[0.1,0.25)，(0.7,0.8]、[0.25,0.5)；(0.8,0.9]、(0,0.1)，(0.8,0.9]、[0.1,0.25)，(0.8,0.9]、[0.25,0.5)。

步骤S5：计算所有代表性电压暂降事件类别的平均电压暂降严重度。

具体的，该步骤包括如下的过程：

(1)计算每一代表性电压暂降事件类别的电压暂降事件的次数占电压暂降事件的总次数的比例。

(2)根据代表性电压暂降事件类别的持续时间区间的上限，确定计算代表性电压暂降事件类别的最坏严重度的计算式。

电压暂降严重度的计算可以基于最坏的情况(W_ss)，也就是说，假设在每一电压暂降事件类别中，所有电压暂降事件都可能具有最低的电压幅值和最长的持续时间。因此，通过代表性电压暂降事件类别的持续时间区间的上限来确定计算式，并且在计算式中通过代表性电压暂降事件类别的残余电压区间的下限来进行相应的计算。

具体的，各对应的计算式如下：

①当代表性电压暂降事件类别的持续时间区间的上限不大于20ms时，最坏严重度的计算式为Se＝1-V。

②当代表性电压暂降事件类别的持续时间区间的上限大于20ms，且不大于200ms时，最坏严重度的计算式为Se＝2(1-V)。

③当代表性电压暂降事件类别的持续时间区间的上限大于200ms，且不大于500ms时，最坏严重度的计算式为Se＝3.3(1-V)。

④当代表性电压暂降事件类别的持续时间区间的上限大于500ms，且不大于10s时，最坏严重度的计算式为Se＝5(1-V)。

⑤当代表性电压暂降事件类别的持续时间区间的上限大于10s时，最坏严重度的计算式为Se＝10(1-V)。

其中，V表示代表性电压暂降事件类别的残余电压区间的下限。

将上述的计算式总结得到表1。

表1最坏严重度的计算式

(3)采用对应的最坏严重度的计算式计算代表性电压暂降事件类别的最坏严重度。

(4)计算代表性电压暂降事件类别对应的比例与代表性电压暂降事件类别的最坏严重度的积，得到代表性电压暂降事件类别的电压暂降严重度。

(5)计算所有代表性电压暂降事件类别的电压暂降严重度的和，得到代表性电压暂降事件的平均电压暂降严重度。

通过上述的步骤，可在准确的前提下，快速地评估电压暂降的严重程度。

本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现如上述实施例所述的电压暂降严重度的估算方法。

本发明实施例还公开了一种电压暂降严重度的估算系统，包括：如上述实施例所述的计算机可读存储介质。

下面以一具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。

某工业电路的单线图如图2所示，所研究区域为33kV变电站。在变电站内装设监测装置(UAD)，监测周期从2008年1月1日至2014年12月31日。共有2676条为电压暂降信息。可用的信息是：1)暂降期间残余电压；2)持续时间；3)检测到较低电压值的相。

现有技术先计算每次电压暂降严重度，再得到平均电压暂降严重度。首先使用表1中的计算式计算每次电压暂降严重度。然后使用式(1)和(2)计算出2008年至2014年变电站的每年的总电压暂降严重度和平均电压暂降严重度。结果示于表2。

其中，S_site表示总电压暂降严重度，S_average表示平均电压暂降严重度，S_{n_th}表示暂降严重日期对应的电压暂降严重度，N表示电压暂降总次数。

表2现有方法计算得到的平均电压暂降严重度

以2008年和2014年为例，采用本发明的方法进行计算平均电压暂降严重度。将2008年和2014年的电压暂降事件统计于表3和表4。应当理解的是表3和表4中每一残余电压区间不包括下限值，但包括上限值；每一持续时间包括下限值，但不包括上限值。由表3和表4可知，瞬时暂降(0.25s以内)分别占2008年和2014年电压暂降的81％和73％。该实施例中的预设比例为80％。通过表3和表4的统计可知，超过80％的电压暂降事件的残余电压均超过0.7p.u.，对应残余电压区间为(0.7,0.8]，(0.8,0.9]，残余电压区间的下限的最小值为0.7。故选取残余电压0.7p.u.作为残余电压的特征值。确定持续时间的特征值为500ms。根据上述的残余电压的特征值和持续时间的特征值统计代表性电压暂降事件类别，如表5和表6所示。

表3 2008年电压暂降事件统计表

表4 2014年电压暂降事件统计表

表5 2008年代表性电压暂降事件的严重度表

表6 2014年代表性电压暂降事件的严重度表

以2008年代表性电压暂降事件类别(0.8,0.9]、[0.1,0.25)为例，该类别的电压暂降事件的次数占2008年电压暂降事件的总次数的百分比为22.04％。该代表性电压暂降事件类别的持续时间区间的上限为0.25s，则对应的最坏严重度的计算式为Se＝3.3(1-V)，其中，V为0.8，即该代表性电压暂降事件类别的残余电压区间的下限。最坏严重度的计算结果为0.666。将0.666乘以22.04％得到电压暂降严重度为0.146。

将每一代表性电压暂降事件类别的电压暂降严重度相加得到平均电压暂降严重度。具体的，2008年和2014年计算的平均电压暂降严重度分别为0.476和0.478。将表5和表6中获得的平均电压暂降严重度与表2的值进行比较，可以看出，2008年和2014年的误差分别仅为2.58％和7％。因此，以这种方式，可以以合理的近似值获得平均电压暂降严重度，而无需计算每个记录的电压暂降的严重度，在保证准确度的前提下，大大减少了计算量，提高了效率。

综上，本发明实施例，无需计算每次电压暂降事件的电压暂降严重度，以合理的近似值获得平均电压暂降严重度，可以实现评估电压暂降现象在工业过程或电气设备中产生中断的可能性，得到所研究节点、变电站的平均电压暂降严重度，可实现根据暂降程度提前做好规避措施的方案，并可预估今后该节点、变电站可能出现的电压暂降次数，从而实现采取相应的措施进行调整，避免出现多次的暂降的电器影响，避免繁琐地进行单次电压暂降事件严重度的计算，使得计算方便快捷，并可保证准确度。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种电压暂降严重度的估算方法，其特征在于，包括：

获取待估算区域的预设时间段内的电压暂降事件的电压暂降数据，其中，所述电压暂降数据包括：残余电压和持续时间；

根据所述电压暂降事件的电压暂降数据所位于的每类预设的残余电压区间和持续时间区间，将所述电压暂降事件分类；

确定所述残余电压的特征值和所述持续时间的特征值；

将超过所述残余电压的特征值以及小于所述持续时间的特征值的电压暂降事件类别确定为代表性电压暂降事件类别；

计算所有所述代表性电压暂降事件类别的平均电压暂降严重度，包括：

计算每一所述代表性电压暂降事件类别的所述电压暂降事件的次数占所述电压暂降事件的总次数的比例；

根据所述代表性电压暂降事件类别的所述持续时间区间的上限，确定计算所述代表性电压暂降事件类别的最坏严重度的计算式；

采用对应的所述最坏严重度的计算式计算所述代表性电压暂降事件类别的最坏严重度；

计算所述代表性电压暂降事件类别对应的所述比例与所述代表性电压暂降事件类别的最坏严重度的积，得到所述代表性电压暂降事件类别的电压暂降严重度；

计算所有所述代表性电压暂降事件类别的电压暂降严重度的和，得到所述代表性电压暂降事件的平均电压暂降严重度。

2.根据权利要求1所述的电压暂降严重度的估算方法，其特征在于，所述确定所述残余电压的特征值的步骤，包括：

确定超过预设比例的所述电压暂降事件对应的所述残余电压区间的下限的最小值；

将对应的所述残余电压区间的下限的最小值确定为所述残余电压的特征值。

3.根据权利要求1所述的电压暂降严重度的估算方法，其特征在于：

当所述代表性电压暂降事件类别的所述持续时间区间的上限不大于20ms时，所述最坏严重度的计算式为Se＝1-V；

当所述代表性电压暂降事件类别的所述持续时间区间的上限大于20ms，且不大于200ms时，所述最坏严重度的计算式为Se＝2(1-V)；

当所述代表性电压暂降事件类别的所述持续时间区间的上限大于200ms，且不大于500ms时，所述最坏严重度的计算式为Se＝3.3(1-V)；

当所述代表性电压暂降事件类别的所述持续时间区间的上限大于500ms，且不大于10s时，所述最坏严重度的计算式为Se＝5(1-V)；

当所述代表性电压暂降事件类别的所述持续时间区间的上限大于10s时，所述最坏严重度的计算式为Se＝10(1-V)；

其中，V表示所述代表性电压暂降事件类别的所述残余电压区间的下限。

4.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1～3中任一项所述的电压暂降严重度的估算方法。

5.一种电压暂降严重度的估算系统，其特征在于，包括：如权利要求4所述的计算机可读存储介质。

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