CN115276230A - 一种配电网台区电能质量在线监测及异常分析平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种配电网台区电能质量在线监测及异常分析平台，包括数据采集单元、数据预处理单元、智能分析单元、终端显示单元以及异常处理反馈单元；数据采集单元用于接入用电信息采集系统，获得本台区的用电信息；数据预处理单元利用大数据分析工具对数据采集单元获取的数据结构、属性以及问题数据进行识别，并根据识别的结果上删除重复值数据、填补缺失值、处理不同类型的异常值；智能分析单元利用已经完成预处理的数据，对台区内的电能质量以及台区异常进行分析；终端显示单元通过可视化的方式将智能分析单元分析的电能质量结果、台区异常事件以及异常处理反馈显示。
Description
技术领域
本发明涉及有配电网电能质量监测技术领域，具体涉及一种配电网台区电能质量在线监测及异常分析平台。
背景技术
用电信息采集系统是对电力用户的电压、电流等信息进行采集、处理、传输和分析的系统，可实现用户电压电流信息的自动采集，电能计量的在线监测和电能质量的监测等，为实现阶梯电价电费的自动结算，远程和本地费控等营销业务提供了技术支持。近年来，低压配电网台区的在线监测问题受到广泛关注。台区的配电网的电能质量监测是分析和研究电能质量的基础，为了实现对台区配电网的监测以及异常分析通常在配电网相关节点配置电能质量监测仪，但由于配电网规模庞大，电能质量监测仪价格昂贵，大量配置电能质量监测仪并不现实。目前，用电信息采集系统在中低压配电网已实现信息采集“全覆盖”，能够及时通过配变采集终端完整、实时地对用户的功率、电压、电流等数据进行采集与监测。相对于在配电网相关节点配置电能质量监测仪，用电信息采集系统具有覆盖率广、测量点分布密集、规模大的优势。因此充分利用用电信息采集系统，能有效提高低压配电网电能监测及分析的准确性和全面性。
发明内容
1.所要解决的技术问题：
针对上述技术问题，本发明提供一种配电网台区电能质量在线监测及异常分析平台，实现对台区内的电能质量的监控。
2.技术方案：
一种配电网台区电能质量在线监测及异常分析平台，其特征在于：包括数据采集单元、数据预处理单元、智能分析单元、终端显示单元以及异常处理反馈单元；
所述数据采集单元用于接入用电信息采集系统，获得本台区的档案信息、用户电能表的用电信息以及采集终端的用电信息；所述用电信息包括该节点对应的电流、电压、功率值、用户以及对应的终端信息；
所述数据预处理单元利用大数据分析工具对数据采集单元获取的数据结构、属性以及问题数据进行识别，并根据识别的结果上删除重复值数据、填补缺失值、处理不同类型的异常值；
所述智能分析单元利用已经完成预处理的数据，对台区内的电能质量以及台区异常进行分析；
所述终端显示单元通过可视化的方式将智能分析单元分析的电能质量结果、台区异常事件以及异常处理反馈显示出来；
所述异常处理反馈单元用于接收智能分析单元的最新电能质量以及台区异常分析，并且判断出台区的异常事件是否已经处理。
进一步地，所述不同类型的异常值包括电压有效值不合理、数据持续时间不合理、数据采集间隔不一致以及节点数据时有时无；所述电压有效值不合理为当电压值为对应的额定电压的5%-40%，该电压值为无效数据，不作为统计各项指标的数据；所述数据持续时间不合理为该节点的数据大于预设时间全部缺失或者小于预设的额定电压的5%，则该电压值为无效数据，不作为统计各项指标的数据；所述数据采集间隔不一致为该节点的电压、电流、功率数据间隔均大于预设数据采集间隔，对该节点的数据进行填补；所述某一节点数据时有时无为该节点的数据大于预设的时间不连续对该节点的数据进行填补；所述填补包括采用前一天正常数据的同一时刻的数据进行填补。
进一步地，所述智能分析单元对台区内的电能质量进行分析为通过数学统计方法对电能质量指标进行评价；所述电能指标包括台区的电压合格率、供电可靠性、三相不平衡合格率、用户平均停电次数以及用户平均停电时间。
进一步地，所述电压合格率具体计算为：预设每个监测节点的电压合格区间为对应监测节点的电压的［-10%，+7%］，统计处于该区间的监测节点个数，则电压合格率为电压合格的监测节点个数与电压监测值有效数值总个数的比值。
进一步地，所述供电可靠性表示为台区内有效供电的电压值个数占电压监测值有效数值总个数的百分比。
进一步地，所述三相不平衡合格率表示为台区内不平衡度小于2%的电压监测值个数占电压监测值有效数值总个数的百分比。
进一步地，所述用户平均停电次数表示为台区内用户停电总次数与用户侧监测终端总个数的比值。
进一步地，所述用户平均停电时间表示台区内用户停电时间总和与用户侧监测终端总个数的比值。
3.有益效果：
本发明利用用电信息采集数据直接进行分析并能够将分析的结构存储至平台，从而实现对台区内的电能质量的监控，提高了电能质量监测的覆盖范围，弥补现有电能质量监测系统布点较少、无法大范围监测低压配电网的问题。
附图说明
图1为本发明的一种配电网台区电能质量在线监测及异常分析平台的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体的说明。
如附图1所示，一种配电网台区电能质量在线监测及异常分析平台，其特征在于：包括数据采集单元、数据预处理单元、智能分析单元、终端显示单元以及异常处理反馈单元；
所述数据采集单元用于接入用电信息采集系统，获得本台区的档案信息、用户电能表的用电信息以及采集终端的用电信息；所述用电信息包括该节点对应的电流、电压、功率值、用户以及对应的终端信息；
所述数据预处理单元利用大数据分析工具对数据采集单元获取的数据结构、属性以及问题数据进行识别，并根据识别的结果上删除重复值数据、填补缺失值、处理不同类型的异常值；
所述智能分析单元利用已经完成预处理的数据，对台区内的电能质量以及台区异常进行分析；
所述终端显示单元通过可视化的方式将智能分析单元分析的电能质量结果、台区异常事件以及异常处理反馈显示出来；
所述异常处理反馈单元用于接收智能分析单元的最新电能质量以及台区异常分析，并且判断出台区的异常事件是否已经处理。
进一步地，所述不同类型的异常值包括电压有效值不合理、数据持续时间不合理、数据采集间隔不一致以及节点数据时有时无；所述电压有效值不合理为当电压值为对应的额定电压的5%-40%，该电压值为无效数据，不作为统计各项指标的数据；所述数据持续时间不合理为该节点的数据大于预设时间全部缺失或者小于预设的额定电压的5%，则该电压值为无效数据，不作为统计各项指标的数据；所述数据采集间隔不一致为该节点的电压、电流、功率数据间隔均大于预设数据采集间隔，对该节点的数据进行填补；所述某一节点数据时有时无为该节点的数据大于预设的时间不连续对该节点的数据进行填补；所述填补包括采用前一天正常数据的同一时刻的数据进行填补。
进一步地，所述智能分析单元对台区内的电能质量进行分析为通过数学统计方法对电能质量指标进行评价；所述电能指标包括台区的电压合格率、供电可靠性、三相不平衡合格率、用户平均停电次数以及用户平均停电时间。
进一步地，所述电压合格率具体计算为：预设每个监测节点的电压合格区间为对应监测节点的电压的［-10%，+7%］，统计处于该区间的监测节点个数，则电压合格率为电压合格的监测节点个数与电压监测值有效数值总个数的比值。
进一步地，所述供电可靠性表示为台区内有效供电的电压值个数占电压监测值有效数值总个数的百分比。
进一步地，所述三相不平衡合格率表示为台区内不平衡度小于2%的电压监测值个数占电压监测值有效数值总个数的百分比。
进一步地，所述用户平均停电次数表示为台区内用户停电总次数与用户侧监测终端总个数的比值。
进一步地，所述用户平均停电时间表示台区内用户停电时间总和与用户侧监测终端总个数的比值。
上述记载的各个单元均可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各单元中可以硬件形式内嵌于计算机设备中，也可以以软件形式存储于存储器中，以便于处理器执行以上各个单元对应的功能。上述各功能单元的工作原理及其所起作用如附图1的平台的实现过程，在此不再赘述。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。
Claims (8)
1.一种配电网台区电能质量在线监测及异常分析平台，其特征在于：包括数据采集单元、数据预处理单元、智能分析单元、终端显示单元以及异常处理反馈单元；
所述数据采集单元用于接入用电信息采集系统，获得本台区的档案信息、用户电能表的用电信息以及采集终端的用电信息；所述用电信息包括该节点对应的电流、电压、功率值、用户以及对应的终端信息；
所述数据预处理单元利用大数据分析工具对数据采集单元获取的数据结构、属性以及问题数据进行识别，并根据识别的结果上删除重复值数据、填补缺失值、处理不同类型的异常值；
所述智能分析单元利用已经完成预处理的数据，对台区内的电能质量以及台区异常进行分析；
所述终端显示单元通过可视化的方式将智能分析单元分析的电能质量结果、台区异常事件以及异常处理反馈显示出来；
所述异常处理反馈单元用于接收智能分析单元的最新电能质量以及台区异常分析，并且判断出台区的异常事件是否已经处理。
2.根据权利要求1所述的一种配电网台区电能质量在线监测及异常分析平台，其特征在于：所述不同类型的异常值包括电压有效值不合理、数据持续时间不合理、数据采集间隔不一致以及节点数据时有时无；所述电压有效值不合理为当电压值为对应的额定电压的5%-40%，该电压值为无效数据，不作为统计各项指标的数据；所述数据持续时间不合理为该节点的数据大于预设时间全部缺失或者小于预设的额定电压的5%，则该电压值为无效数据，不作为统计各项指标的数据；所述数据采集间隔不一致为该节点的电压、电流、功率数据间隔均大于预设数据采集间隔，对该节点的数据进行填补；所述某一节点数据时有时无为该节点的数据大于预设的时间不连续对该节点的数据进行填补；所述填补包括采用前一天正常数据的同一时刻的数据进行填补。
3.根据权利要求1所述的一种配电网台区电能质量在线监测及异常分析平台，其特征在于：所述智能分析单元对台区内的电能质量进行分析为通过数学统计方法对电能质量指标进行评价；所述电能指标包括台区的电压合格率、供电可靠性、三相不平衡合格率、用户平均停电次数以及用户平均停电时间。
4.根据权利要求3所述的一种配电网台区电能质量在线监测及异常分析平台，其特征在于：所述电压合格率具体计算为：预设每个监测节点的电压合格区间为对应监测节点的电压的［-10%，+7%］，统计处于该区间的监测节点个数，则电压合格率为电压合格的监测节点个数与电压监测值有效数值总个数的比值。
5.根据权利要求3所述的一种配电网台区电能质量在线监测及异常分析平台，其特征在于：所述供电可靠性表示为台区内有效供电的电压值个数占电压监测值有效数值总个数的百分比。
6.根据权利要求3所述的一种配电网台区电能质量在线监测及异常分析平台，其特征在于：所述三相不平衡合格率表示为台区内不平衡度小于2%的电压监测值个数占电压监测值有效数值总个数的百分比。
7.根据权利要求3所述的一种配电网台区电能质量在线监测及异常分析平台，其特征在于：所述用户平均停电次数表示为台区内用户停电总次数与用户侧监测终端总个数的比值。
8.根据权利要求3所述的一种配电网台区电能质量在线监测及异常分析平台，其特征在于：所述用户平均停电时间表示台区内用户停电时间总和与用户侧监测终端总个数的比值。
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