CN113804943A - 一种基于有源不平衡补偿装置的低压分支归属判断方法 - Google Patents

一种基于有源不平衡补偿装置的低压分支归属判断方法 Download PDF

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CN113804943A CN202111023076.2A CN202111023076A CN113804943A CN 113804943 A CN113804943 A CN 113804943A CN 202111023076 A CN202111023076 A CN 202111023076A CN 113804943 A CN113804943 A CN 113804943A
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范建华
曹乾磊
尹怀强
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Abstract

本发明公开了一种基于有源不平衡补偿装置的低压分支归属判断方法，包括以下步骤：步骤1，分布式有源不平衡补偿装置从机安装于待识别的低压分支首端，分布式有源不平衡补偿装置主机安装于变压器二次侧出口处；步骤2，每台从机依次向电网注入特定频率的电流编码信号；步骤3，主机采集并网点处的电流，通过检测算法提取步骤2中各从机发送的特定频率信号；步骤4，利用识别算法对提取到的特定频率信号进行编码匹配；步骤5，根据编码匹配结果判断低压分支归属。本发明无需人工进行巡线梳理即可自动完成对低压分支归属的判断，提升了工作效率，节省了人力与时间成本。

Description

一种基于有源不平衡补偿装置的低压分支归属判断方法
技术领域
本发明涉及低压分支归属判断技术领域，尤其涉及一种基于有源不平衡补偿装置的低压分支归属判断方法。
背景技术
分布式有源不平衡补偿装置(ActiveUnbalanceCompensationDevice，AUC)，通过并联于低压线路，向电网注入电流的方式来治理低压侧的无功、谐波、不平衡问题。
低压用户侧由于用户较多，分布不均匀，存在用户分支与变压器归属不正确的问题，低压分支归属错误将导致台区供电方案分配不合理，台区线损不准确的问题。现有的低压分支识别方法主要是人工进行线路梳理，时间成本较高，易出错。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足和缺陷，提供了一种基于分布式有源不平衡补偿装置的低压分支归属判断方法，本方法利用分布式AUC从机向电网注入特定频率的电流编码信号，通过分布式AUC主机检测提取特定频率信号并进行编码匹配，从而实现低压分支归属的判断。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于分布式有源不平衡补偿装置的低压分支归属判断方法，包括以下步骤：
步骤1：分布式有源不平衡补偿装置从机安装于待识别的低压分支首端，对每台从机进行数字从小到大编号，分布式有源不平衡补偿装置主机安装于变压器二次侧出口处；
步骤2：主站控制每台分布式有源不平衡补偿装置从机按照编号依次向电网注入特定频率的电流编码信号；
步骤3：分布式有源不平衡补偿装置主机采集并网点处的电流，通过检测算法提取步骤2中各从机发送的特定频率信号；
步骤4：利用识别算法对提取到的特定频率信号进行编码匹配；
步骤5：根据编码匹配结果判断低压分支归属。
进一步地，所述步骤1中的分布式有源不平衡补偿装置从机并联于低压分支首端；分布式有源不平衡补偿装置主机并联于变压器二次侧出口处。
进一步地，所述步骤2中特定频率的编码电流信号如下：以频率f1、f2交替发送，频率f1编码为1，频率f2编码为0，每位发送时间为Ts，共发送L位。
进一步地，所述步骤3中的检测算法具体为，利用DFT算法提取出电流信号中的特定频率信号有效值，其中DFT算法的计算公式为：
Figure BDA0003242387000000011
Figure BDA0003242387000000012
其中，Irms1为f1信号的有效值，Irms2为f2信号的有效值；
Figure BDA0003242387000000021
Figure BDA0003242387000000022
其中，I为分布式有源不平衡补偿装置主机采集到的电流信号，N代表工频周波的数据点数，T为采样间隔时间。
进一步地，所述步骤4中的编码匹配方法具体为：
S1：对步骤3中计算出的电流有效值Irms计算每Ts内各码位的平均值，公式如下：
Figure BDA0003242387000000023
Figure BDA0003242387000000024
其中k为每个码位的有效值数据点数；
S2：将计算出的码位的平均值与判断阈值IVPT进行比较：
若
Figure BDA0003242387000000025
且
Figure BDA0003242387000000026
则算法识别后的码位
Figure BDA0003242387000000027
为1；
若
Figure BDA0003242387000000028
且
Figure BDA0003242387000000029
则算法识别后的码位
Figure BDA00032423870000000210
为0；
若
Figure BDA00032423870000000211
且
Figure BDA00032423870000000212
则该位作废，不参与后续计算；
若
Figure BDA00032423870000000213
且
Figure BDA00032423870000000214
则该位作废，不参与后续计算；
S3：根据算法识别后的码位与已知发送码位计算相似系数，公式如下：
Figure BDA00032423870000000215
其中
Figure BDA00032423870000000216
为算法识别后的码位，
Figure BDA00032423870000000217
为算法识别后码位的数学期望，
Figure BDA00032423870000000218
为已知发送码位，
Figure BDA00032423870000000219
已知发送码位的数学期望，ρ为相关系数。
进一步地，所述步骤5中的低压分支归属判断方法具体为：
若相似系数ρ大于阈值，则判断该分支属于本变压器；
若相似系数ρ小于等于阈值，则判断该分支不属于本变压器。
本发明的有益技术效果：利用分布式AUC从机向电网注入特定频率的电流编码信号，AUC主机采集并网点处的电流并通过检测算法提取特定频率信号，利用识别算法对提取到的特定频率信号进行编码匹配，从而实现低压分支归属的判断。方法无需人工进行巡线梳理，提升了工作效率，节省了人力与时间成本。
附图说明
图1是本发明的总体流程图。
图2是本发明所述分布式AUC主机和从机的安装位置图。
图3是本发明实施例中分布式AUC主机提取的500Hz电流信号有效值。
图4是本发明实施例中分布式AUC主机提取的600Hz电流信号有效值。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限定本发明。
实施例。
如图1所示，一种基于分布式有源不平衡补偿装置的低压分支归属判断方法，包括以下步骤：
步骤1：如图2所示，分布式有源不平衡补偿装置从机安装于待识别的低压分支首端，用于发送特定频率的电流编码信号；分布式有源不平衡补偿装置主机安装于变压器二次侧出口处，用于信号的检测与识别；
步骤2：每台分布式有源不平衡补偿装置从机依次向电网注入特定频率的电流编码信号，编码电流信号如下：f1为500Hz，编码为1；f2为600Hz，编码为0。每位发送时间为1s，发送的码位为0，1，0，1，0，1，1，1，0，0，0，0，共12位。
步骤3：分布式有源不平衡补偿装置主机采集并网点处的电流，通过检测算法提取步骤2中各从机发送的特定频率信号；
检测算法具体为，利用DFT算法提取出电流信号中的特定频率信号有效值，其中DFT算法的计算公式为：
Figure BDA0003242387000000031
Figure BDA0003242387000000032
其中，Irms1为f1信号的有效值，Irms2为f2信号的有效值；
Figure BDA0003242387000000033
Figure BDA0003242387000000034
其中，I为分布式有源不平衡补偿装置主机采集到的电流信号，N代表工频周波的数据点数，在此为100，T为采样间隔时间，在此为0.2ms。
实施例中提取的电流有效值信号如图3、图4所示。
步骤4：利用识别算法对提取到的特定频率信号进行编码匹配：
S1：对步骤3中计算出的电流有效值Irms计算每1s内各码位的平均值，公式如下：
Figure BDA0003242387000000035
Figure BDA0003242387000000036
其中k为每个码位的有效值数据点数，在此为5000；
得
Figure BDA0003242387000000037
为0.004，0.31，0.004，0.31，0.004，0.32，0.32，0.32，0.003，0.003，0.003，0.003；
Figure BDA0003242387000000038
为0.32，0.002，0.33，0.005，0.33，0.004，0.004，0.004，0.33，0.33，0.33，0.33。
S2：将计算出的码位的平均值与判断阈值IVPT(在此为0.2)进行比较，得
Figure BDA0003242387000000039
为0，1，0，1，0，1，1，1，0，0，0，0。
S3：根据算法识别后的码位与已知发送码位计算相似系数，公式如下：
Figure BDA0003242387000000041
其中
Figure BDA0003242387000000042
为算法识别后的码位，
Figure BDA0003242387000000043
为算法识别后码位的数学期望，
Figure BDA0003242387000000044
为已知发送码位，
Figure BDA0003242387000000045
已知发送码位的数学期望，ρ为相关系数，在此计算得到的值为1。
步骤5：ρ大于阈值0.7，判断该分支属于本变压器。
判断结果符合实际情况。
上述实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可做出各种变换和变化以得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应归入本发明的专利保护范围。

Claims (6)

1.一种基于有源不平衡补偿装置的低压分支归属判断方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：分布式有源不平衡补偿装置从机安装于待识别的低压分支首端，对每台从机进行数字从小到大编号，分布式有源不平衡补偿装置主机安装于变压器二次侧出口处；
步骤2：主站控制每台分布式有源不平衡补偿装置从机按照编号依次向电网注入特定频率的电流编码信号；
步骤3：分布式有源不平衡补偿装置主机采集并网点处的电流，通过检测算法提取步骤2中各从机发送的特定频率信号；
步骤4：利用识别算法对提取到的特定频率信号进行编码匹配；
步骤5：根据编码匹配结果判断低压分支归属。
2.根据权利要求1所述的一种基于有源不平衡补偿装置的低压分支归属判断方法，其特征在于，所述步骤1中的分布式有源不平衡补偿装置从机并联于低压分支首端；分布式有源不平衡补偿装置主机并联于变压器二次侧出口处。
3.根据权利要求1所述的一种基于有源不平衡补偿装置的低压分支归属判断方法，其特征在于，所述步骤2中特定频率的编码电流信号如下：以频率f1、f2交替发送，频率f1编码为1，频率f2编码为0，每位发送时间为Ts，共发送L位。
4.根据权利要求1所述的一种基于有源不平衡补偿装置的低压分支归属判断方法，其特征在于，所述步骤3中的检测算法具体为，利用DFT算法提取出电流信号中的特定频率信号有效值，其中DFT算法的计算公式为：
Figure FDA0003242386990000011
Figure FDA0003242386990000012
其中，Irms1为f1信号的有效值，Irms2为f2信号的有效值；
Figure FDA0003242386990000013
Figure FDA0003242386990000014
其中，I为分布式有源不平衡补偿装置主机采集到的电流信号，N代表工频周波的数据点数，T为采样间隔时间。
5.根据权利要求1所述的一种基于有源不平衡补偿装置的低压分支归属判断方法，其特征在于，所述步骤4中的编码匹配方法具体为：
S1：对步骤3中计算出的电流有效值Irms计算每Ts内各码位的平均值，公式如下：
Figure FDA0003242386990000015
Figure FDA0003242386990000016
其中k为每个码位的有效值数据点数；
S2：将计算出的码位的平均值与判断阈值IVPT进行比较：
若
Figure FDA0003242386990000017
且
Figure FDA0003242386990000018
则算法识别后的码位
Figure FDA0003242386990000019
为1；
若
Figure FDA0003242386990000021
且
Figure FDA0003242386990000022
则算法识别后的码位
Figure FDA0003242386990000023
为0；
若
Figure FDA0003242386990000024
且
Figure FDA0003242386990000025
则该位作废，不参与后续计算；
若
Figure FDA0003242386990000026
且
Figure FDA0003242386990000027
则该位作废，不参与后续计算；
S3：根据算法识别后的码位与已知发送码位计算相似系数，公式如下：
Figure FDA0003242386990000028
其中
Figure FDA0003242386990000029
为算法识别后的码位，
Figure FDA00032423869900000210
为算法识别后码位的数学期望，
Figure FDA00032423869900000211
为已知发送码位，
Figure FDA00032423869900000212
已知发送码位的数学期望，ρ为相关系数。
6.根据权利要求1所述的一种基于有源不平衡补偿装置的低压分支归属判断方法，其特征在于，所述步骤5中的低压分支归属判断方法具体为：
若相似系数ρ大于阈值，则判断该分支属于本变压器；
若相似系数ρ小于等于阈值，则判断该分支不属于本变压器。
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