CN112465324A - 基于地铁资源共享的地铁供电系统电能质量评估系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于地铁资源共享的地铁供电系统电能质量评估系统及方法，所述方法包括如下步骤：确定地铁供电系统电能质量评估所需数据，并对所需数据进行采集和预处理；建立地铁系统电能质量评估因子数值矩阵；结合层次分析法与熵权系数法得到各个因子的评估利益系数；基于灰色关联法评估地铁系统电能质量。所述系方法在进行地铁系统电能质量分析时，考虑共享状态下各地铁供电系统电能质量影响因子相互之间的影响，保证了电能质量评估的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及地铁系统电能质量评估技术领域，尤其涉及一种基于地铁资源共享的地铁供电系统电能质量评估系统及方法。
背景技术
随着城市建设速度的加快，城市地铁建设脚步也越来越快，这难免会使得不同线路的地铁在某个站点重合，本着节约资源的理念，通过地铁牵引站共享能够有效节约能效，保证地铁系统的经济运行。
目前，电能质量作为衡量供电系统供电能力的重要指标，在配电网领域得到了充分的讨论研究，通过对电网系统进行电能质量分析，能够对供电系统主变电所资源进行科学共享，规划好线路共享实施方案。但是地铁供电系统由于起步较晚，发展较为局限，目前针对含有共享站点的地铁系统的电能质量评估研究寥寥无几。对此，开发一套能够有效实现基于资源共享的地铁供电系统电能质量分析的方法和系统具有十分重要的理论意义和应用价值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何提供一种能够保证电能质量评估的准确性的基于地铁资源共享的地铁供电系统电能质量评估系统。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种基于地铁资源共享的地铁供电系统电能质量评估系统，其特征在于包括：数据采集模块、数据处理模块以及综合评估模块，所述数据采集模块用于采集地铁系统的运行数据；所述数据处理模块用于处理数据采集模块采集的数据；综合评估模块用于接收数据处理模块处理后的数据结果，对地铁系统供电电能质量进行计算和评估。
本发明还公开了一种基于地铁资源共享的地铁供电系统电能质量评估方法，其特征在于包括如下步骤：
确定地铁供电系统电能质量评估所需数据，并对所需数据进行采集和预处理；
建立地铁系统电能质量评估因子数值矩阵；
结合层次分析法与熵权系数法得到各个因子的评估利益系数；
基于灰色关联法评估地铁系统电能质量。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述系统在进行地铁系统电能质量分析时，考虑共享状态下各地铁供电系统电能质量影响因子相互之间的影响，保证了电能质量评估的准确性；通过构建多因素电能质量评估体系，并且采用层次分析法和改进熵权法相结合的方式进行各因子的评估计算，可以更加客观准确地评估地铁供电系统的电能质量；通过构建基于资源共享的地铁供电系统电能质量评估系统，为地铁供电系统的发展和规划提供了重要的支撑。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例所述系统的原理框图；
图2是本发明实施例所述方法的流程图；
具体实施方式
下面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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，本发明实施例公开了一种基于地铁资源共享的地铁供电系统电能质量评估系统，包括：若干个数据采集模块、数据处理模块以及综合评估模块，若干个所述数据采集模块通过无线网络与数据处理模块进行数据交互，数据采集模块主要采集地铁系统的运行数据，主要包括电压、电流、负荷等数据；数据处理模块分别与地铁数据采集模块和电能质量综合评估模块连接，其主要负责数据处理；综合评估模块接收数据处理模块处理后的数据结果，对地铁系统供电电能质量进行计算和评估。
进一步的，所述数据处理模块能够对采集到的数据进行滤波、傅里叶变换以及加权计算实现数据去噪处理。
进一步的，所述数据处理模块处理数据包括影响地铁系统电能质量的谐波畸变率、电压偏差、三相不平衡度、电压波动、线损率，其中需要重点关注地铁牵引站共享状态下的谐波畸变率和共享负荷量：
如图2所示，本发明实施例还公开了一种基于地铁资源共享的地铁供电系统电能质量评估方法，包括如下步骤：
S101：确定地铁供电系统电能质量评估所需数据，并对所需数据进行采集和预处理；
S102：建立地铁系统电能质量评估因子数值矩阵；
S103：结合层次分析法与熵权系数法得到各个因子的评估利益系数；
S104：基于灰色关联法评估地铁系统电能质量。
进一步的，所述步骤S102建立地铁系统电能质量评估因子数值矩阵的方法如下：
建立的地铁系统电能质量评估因子数值矩阵包括共享多次谐波、电流三相不平衡度、电压偏差率和共享负荷量：
式中：rij表示第i个指标在第j个指标中的无纲量数值。
进一步的，所述步骤S103结合层次分析法与熵权系数法得到各个因子的评估利益系数的方法如下：
首先计算各指标的熵权值：
进一步计算各个因子的熵系数：
采用层析分析法对指标进行综合赋权，计算公式为：
进一步的所述步骤S104基于灰色关联法评估地铁系统电能质量的方法如下：
S1041：构建各因素的关联度评估矩阵Q；
S1042：计算地铁两共享供电系统之间的经济偏差系数，若经济偏差度越小，则证明两个地铁系统越相近，其对因子的评估越不公正；经济偏差度的计算公式为：
S1043：计算各个地铁系统的评估占比：
S1044：根据各个地铁系统的评估因子的隶属度值，构建判断矩阵D，利用层次分析法得出各个地铁系统的利益系数向量W，最后计算得到评估因子的评估利益系数向量λk：
λk＝[λk1,λk2,,λkn],
所述步骤S104中基于灰色关联法评估地铁系统电能质量的评分计算公式为：
评分越高证明该地铁系统的电能质量越好。
综上，所述系统在进行地铁系统电能质量分析时，考虑共享状态下各地铁供电系统电能质量影响因子相互之间的影响，保证了电能质量评估的准确性；通过构建多因素电能质量评估体系，并且采用层次分析法和改进熵权法相结合的方式进行各因子的评估计算，可以更加客观准确地评估地铁供电系统的电能质量；通过构建基于资源共享的地铁供电系统电能质量评估系统，为地铁供电系统的发展和规划提供了重要的支撑。
Claims (10)
1.一种基于地铁资源共享的地铁供电系统电能质量评估系统，其特征在于包括：数据采集模块、数据处理模块以及综合评估模块，所述数据采集模块用于采集地铁系统的运行数据；所述数据处理模块用于处理数据采集模块采集的数据；综合评估模块用于接收数据处理模块处理后的数据结果，对地铁系统供电电能质量进行计算和评估。
2.如权利要求1所述的基于地铁资源共享的地铁供电系统电能质量评估系统，其特征在于：所述数据采集模块设置有两个以上。
3.如权利要求1所述的基于地铁资源共享的地铁供电系统电能质量评估系统，其特征在于：所述数据采集模块用于采集地铁系统的运行的电压、电流和负荷数据。
4.如权利要求1所述的基于地铁资源共享的地铁供电系统电能质量评估系统，其特征在于：所述数据处理模块用于对采集到的数据进行滤波、傅里叶变换以及加权计算实现数据去噪处理。
5.如权利要求1所述的基于地铁资源共享的地铁供电系统电能质量评估系统，其特征在于：
所述数据处理模块处理的数据包括影响地铁系统电能质量的谐波畸变率、电压偏差、三相不平衡度、电压波动和线损率。
6.一种基于地铁资源共享的地铁供电系统电能质量评估方法，其特征在于包括如下步骤：
确定地铁供电系统电能质量评估所需数据，并对所需数据进行采集和预处理；
建立地铁系统电能质量评估因子数值矩阵；
结合层次分析法与熵权系数法得到各个因子的评估利益系数；
基于灰色关联法评估地铁系统电能质量。
7.如权利要求6所述的基于地铁资源共享的地铁供电系统电能质量评估方法，其特征在于所述的建立地铁系统电能质量评估因子数值矩阵的方法如下：
建立的地铁系统电能质量评估因子数值矩阵包括共享多次谐波r1、电流三相不平衡度r2、电压偏差率r3和共享负荷量r4：
式中：rij表示第i个指标在第j个指标中的无纲量数值。
8.如权利要求6所述的基于地铁资源共享的地铁供电系统电能质量评估方法，其特征在于所述的结合层次分析法与熵权系数法得到各个因子的评估利益系数的方法如下：
首先计算各指标的熵权值：
式中：Hi表示第i个地铁系统评估指标的熵权值；m表示地铁评估系统的个数；yij表示经标准化处理后的评估指标；n表示评估指标个数；
进一步计算各个因子的熵系数：
采用层析分析法对指标进行综合赋权W，计算公式为：
9.如权利要求6所述的基于地铁资源共享的地铁供电系统电能质量评估方法，其特征在于所述的基于灰色关联法评估地铁系统电能质量的方法如下：
构建各因素的关联度评估矩阵Q；
计算地铁两共享供电系统(假设为a、b)之间的经济偏差系数，若经济偏差系数越小，则证明两个地铁系统越相近，其对因子的评估越不公正；经济偏差度的计算公式为：
式中：qak、qbk分别表示地铁两共享供电系统的对应因子k的值；n表示评估因子的个数；
计算各个地铁系统的评估占比：
式中：μa表示a地铁供电系统的综合经济偏差度，计算为
μz表示z个地铁系统的经济偏差度；
根据各个地铁系统的评估因子的隶属度值，构建判断矩阵D，利用层次分析法得出各个地铁系统的利益系数向量M，最后计算得到评估因子的评估利益系数向量λk：
λk＝[λk1,λk2,,λkn],
10.如权利要求6所述的基于地铁资源共享的地铁供电系统电能质量评估方法，其特征在于：
基于灰色关联法评估地铁系统电能质量的评分计算公式为：
式中：wi、λi分别表示评估因子的综合赋权值和评估利益系数；
评分越高证明该地铁系统的电能质量越好。
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|---|---|---|---|---|
| CN105427053A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-03-23 | 广东电网有限责任公司江门供电局 | 一种应用于配网建设改造方案与供电质量评估指标的关联影响分析模型 |
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