CN116544938A - 交直流灵活配电系统电能质量分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电能质量分析技术领域,具体公开交直流灵活配电系统电能质量分析方法,本发明在对应用于充电站的交直流灵活配电系统进行电能质量达标评判时通过对充电桩、照明灯具进行运行参数采集,由此对应分析运行状态偏离度,将其作为评判基础,得到满足充电桩、照明灯具运行状态的电能质量,作为交‑直转换下、直‑交转换下的评判参照,实现了交直流灵活配电系统电能质量评判参照的动态化确定,在此基础上实施的电能质量评判更显针对性、灵活性,且能够以实际相贴合,无形之中提高了评判的科学、客观、合理性,从而在一定程度上提升了评判结果的有效性、可靠度,最大程度避免发生无效评判。
Description
技术领域
本发明属于电能质量分析技术领域,涉及到交直流灵活配电系统电能质量分析方法。
背景技术
交直流灵活配电系统是一种交流电和直流电共存、互相转换的新型电力系统,能够实现智能供电调节和优化配置,该电力系统大多应用于同时具有交流负载和直流负载的场景,例如工业厂房、机房、充电站,其中充电站在电动汽车的普及下,使其数量急剧增长,因而交直流灵活配电系统在充电站的应用呈现出良好的发展前景。
交直流灵活配电系统在充电站中交流电与直流电的转换应用具体体现在将原有的交流市电与光伏发电相结合,为了满足不同的充电需求,目前充电站内的充电桩一般由交流充电桩和直流充电桩组成,对于交流充电桩,由交流市电转换成直流电向其供电,对于直流充电桩,由光伏发电储存的直流电向其供电,在夜晚当储存的直流电存在盈余时可以通过转换成交流电为照明灯具供电,实现了供电能源的合理有效利用。
由于交直流灵活配电系统在运行过程中需要实时进行交直流转换,使其对电能质量的要求较高,在这种情况下对其进行电能质量分析评判是否达标显得尤为必要。然而现有技术在对交直流灵活配电系统进行电能质量达标评判时大多都是直接将监测到的电能质量指标与相应配电系统的标准电能质量指标进行对比,以此实现电能质量达标评判,这种分析评判方式由于采用的评判参照是固定的,导致评判过于固化,没有考虑到电能质量与负载运行状态之间的关联,正常情况下当电能质量不佳时会对配电系统对负载的运行造成冲击,从而使负载运行偏离正常状态,可见电能质量与负载运行状态具有一定的关联性,只要当前配电系统的电能质量能够与负载运行状态相适配,就可以说当前配电系统的电能质量是达标的,并不要求一定要达到标准电能质量指标才算达标,由此可见电能质量的评判参照是随着负载运行状态动态变化的,采用固化的评判参照很明显缺乏针对性、灵活性,与实际贴合度不高,无形之中降低了评判的科学、客观、合理性,从而在一定程度上影响了评判结果的有效性、可靠度,容易造成无效评判。
发明内容
鉴于此,为解决上述背景技术中所提出的问题,现提出一种应用于充电站的交直流灵活配电系统电能质量分析方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:本发明提供交直流灵活配电系统电能质量分析方法,包括下述步骤:A、在交直流灵活配电系统的供电端设置电能质量监测仪。
B、在由交直流灵活配电系统的交流电向充电桩供电时由供电端设置的电能质量监测仪按照设定的时间间隔进行供电电能质量指标监测,得到充电桩在各监测时刻的供电电能质量指标。
C、在各监测时刻分别采集充电桩向电动汽车的充电参数。
D、基于充电桩在各监测时刻的供电电能质量指标与充电参数分析交直流灵活配电系统在交-直转换下的电能质量符合系数。
E、在由交直流灵活配电系统中的直流电向照明灯具供电时由供电端设置的电能质量监测仪按照设定的时间间隔进行电能质量指标监测,得到照明灯具在各采集时刻的供电电能质量指标。
F、在各采集时刻采集照明灯具的照明参数。
G、基于照明灯具在各采集时刻的供电电能质量指标和照明参数分析交直流灵活配电系统在直-交转换下的电能质量符合系数。
H、基于交直流灵活配电系统在交-直转换下的电能质量符合系数和直-交转换下的电能质量符合系数评判交直流灵活配电系统的电能质量是否达标。
作为优选技术方案,所述供电电能质量指标包括频率偏差、电压偏差和电网谐波率。
作为优选技术方案,所述充电参数包括充电电压、充电电流和充电速度。
作为优选技术方案,所述充电速度的采集过程如下:获取电动汽车未充电时的电池电量,进而在各监测时刻获取电动汽车电池电量。
将各监测时刻按照时间先后顺序进行排列,并将排在第一监测时刻的电动汽车电池电量与电动汽车在未充电时的电池电量进行对比,并通过公式,得到第一监测时刻的充电速度,/>表示为第一监测时刻电动汽车的电池电量,/>表示为电动汽车在未充电时的电池电量。
将除第一监测时刻之外的其他监测时刻电动汽车电池电量与前一监测时刻的电动汽车电池电量进行对比,并通过公式计算出除第一监测时刻之外的各监测时刻电动汽车的充电速度/>,d表示为监测时刻编号,/>,/>、/>分别表示为除第一监测时刻之外的第d监测时刻、第d-1监测时刻电动汽车电池电量,/>表示为设定的时间间隔。
作为优选技术方案,所述交直流灵活配电系统在交-直转换下的电能质量符合系数参见下述分析步骤:D1:获取充电桩的额定充电电压和额定充电电流,并从充电参数中提取充电电压和充电电流,进而将充电桩在各监测时刻的充电电压、充电电流分别与额定充电电压和额定充电电流进行对比,计算充电桩在各监测时刻的充电电压偏离度和充电电流偏离度/>,式中/>、/>分别表示为充电桩在第d监测时刻的充电电压、充电电流,/>、/>分别表示为充电桩的额定充电电压、额定充电电流,e表示为自然常数。
D2:基于电动汽车未充电时的电池电量和满载电量计算出电动汽车的充电电量,并获取电动汽车的型号,由此基于电动汽车的型号从历史充电记录中筛选出相同型号电动汽车的充电记录,记为备选充电记录,进而将电动汽车的充电电量与各条备选充电记录中电动汽车的充电电量进行相似度计算,从而从备选充电记录中识别出参考充电记录,同时将参考充电记录的充电时长作为电动汽车的充电时长,此时将电动汽车的充电电量除以充电时长得到电动汽车的平均充电速度,并利用表达式/>,计算出充电桩在各监测时刻的理想充电速度/>,/>表示为电动汽车电池临界电量。
D3:从充电参数中提取充电速度,进而将充电桩在各监测时刻的充电速度与理想充电速度进行对比,计算充电桩在各监测时刻的充电速度偏离度。
D4:将、/>和/>导入公式/>,计算出充电桩在各监测时刻的充电偏离度/>。
D5:将充电桩在各监测时刻的充电偏离度与分析数据库中各种充电偏离度对应的正常供电电能质量指标进行匹配,从中匹配出充电桩在各监测时刻的正常供电电能质量指标。
D6:将充电桩在各监测时刻的供电电能质量指标与正常供电电能质量指标进行对比,通过电能质量符合系数分析公式,得到各监测时刻的电能质量符合系数/>,式中/>、/>、/>分别表示为充电桩在第d监测时刻的频率偏差、电压偏差、电网谐波率,/>、/>、/>分别表示为充电桩在第d监测时刻的正常频率偏差、正常电压偏差、正常电网谐波率;
D7:基于各监测时刻的电能质量符合系数确定交直流灵活配电系统在交-直转换下的电能质量符合系数。
作为优选技术方案,所述D7的具体确定过程如下:D71:以监测日为横坐标,以电能质量符合系数为纵坐标,构建二维坐标系,并基于各监测时刻的电能质量符合系数在所构建的二维坐标系内标注若干点,与此同时将各监测时刻的电能质量符合系数进行均值计算,得到平均电能质量符合系数,从而基于平均电能质量符合系数在所构建的二维坐标系内形成一条水平线,此时分别统计落在水平线上方、水平线上、水平线下方的点数量,计算水平线上方点占比率/>、水平线上点占比率/>、水平线下方点占比率/>。
D72:将、/>、/>进行相互对比,利用模型/>,得到交直流灵活配电系统在交-直转换下的电能质量符合系数/>,/>表示为均上有效差量,/>表示为均下有效差量,其中/>具体获取方式为将落在水平线上方各点的电能质量符合系数与平均电能质量符合系数作差,并将作差结果进行均值计算,得到均上有效差量,/>具体获取方式为将平均电能质量符合系数与落在水平线下方各点的电能质量符合系数与作差,并将作差结果进行均值计算,得到均下有效差量。
作为优选技术方案,所述照明参数包括光通量和色温。
作为优选技术方案,所述交直流灵活配电系统在直-交转换下的电能质量符合系数参见下述分析步骤:G1:获取照明灯具的规格型号,以此得到照明灯具的正常照明参数。
G2:将照明灯具在各采集时刻的照明参数与正常照明参数进行对比,计算照明灯具在各采集时刻的照明偏离度,其表达式为/>,式中/>、/>分别表示为照明灯具在第d采集时刻的光通量、色温,/>、/>分别表示为照明灯具的正常光通量、正常色温。
G3:将照明灯具在各采集时刻的照明偏离度与分析数据库中各种照明偏离度对应的正常供电电能质量指标进行匹配,从中匹配出照明灯具在各监测时刻的正常供电电能质量指标。
G4:将照明灯具在各采集时刻的供电电能质量指标与正常供电电能质量指标进行对比,参见D6计算出各采集时刻的电能质量符合系数。
G5:参见D7确定交直流灵活配电系统在直-交转换下的电能质量符合系数。
作为优选技术方案,所述评判交直流灵活配电系统的电能质量是否达标参见下述方式:将和/>导入评判算法/>,得到电能质量是否达标的判断结果P,模型中P=0表示为不达标,P=1表示为达标,/>、/>分别表示为交-直转换下的达标电能质量符合系数、直-交转换下的达标电能质量符合系数。
作为优选技术方案,该方法在实施过程中还用到了分析数据库,用于存储各种充电偏离度对应的正常供电电能质量指标,并存储各种照明偏离度对应的正常供电电能质量指标。
相较于现有技术,本发明的有益效果如下:(1)本发明在对应用于充电站的交直流灵活配电系统进行电能质量达标评判时通过从向充电桩供电的交-直转换和向照明灯具供电的直-交转换两方面出发得到交直流灵活配电系统在交-直转换下、直-交转换下的电能质量符合系数,在此基础上结合两者进行电能质量达标评判,实现了电能质量的全面达标评判,使得评判结果能够覆盖交直流灵活配电系统的电源多样转换,有效规避了适用局限的问题。
(2)本发明在对应用于充电站的交直流灵活配电系统进行电能质量达标评判时通过对充电桩、照明灯具进行运行参数采集,由此对应分析运行状态偏离度,将其作为评判基础,得到满足充电桩、照明灯具运行状态的电能质量,作为交-直转换下、直-交转换下的评判参照,实现了交直流灵活配电系统电能质量评判参照的动态化确定,在此基础上实施的电能质量评判更显针对性、灵活性,且能够以实际相贴合,无形之中提高了评判的科学、客观、合理性,从而在一定程度上提升了评判结果的有效性、可靠度,最大程度避免发生无效评判。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的方法步骤示意图。
图2为本发明中基于各监测时刻的电能质量符合系数确定电能质量符合系数的示意图。
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,所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1所示,本发明提供交直流灵活配电系统电能质量分析方法,包括下述步骤:A、在交直流灵活配电系统的供电端设置电能质量监测仪。
B、在由交直流灵活配电系统的交流电向充电桩供电时由供电端设置的电能质量监测仪按照设定的时间间隔进行供电电能质量指标监测,得到充电桩在各监测时刻的供电电能质量指标,其中供电电能质量指标包括频率偏差、电压偏差和电网谐波率。
需要说明的是,本发明中提到的充电桩为交流充电桩。
在各监测时刻分别采集充电桩向电动汽车的充电参数,其中充电参数包括充电电压、充电电流和充电速度。
在本发明的具体实施例中,充电参数中充电电压和充电电流的采集可通过在充电端设置电压传感器和电流传感器。
在进一步地具体实施例中,充电速度的采集过程如下:获取电动汽车未充电时的电池电量,进而在各监测时刻获取电动汽车电池电量。
特别地,电动汽车未充电时的电池电量和电动汽车在各监测时刻的电池电量可以汽车仪表盘上电量显示百分比作为替代。
将各监测时刻按照时间先后顺序进行排列,并将排在第一监测时刻的电动汽车电池电量与电动汽车在未充电时的电池电量进行对比,并通过公式,得到第一监测时刻的充电速度,/>表示为第一监测时刻电动汽车的电池电量,/>表示为电动汽车在未充电时的电池电量。
作为上述技术方案的一个示例,电动汽车未充电时的电池电量为10%,电动汽车在第一监测时刻的电池电量为15%,设定的时间间隔为0.5H,那么电动汽车在第一监测时刻的充电速度为。
将除第一监测时刻之外的其他监测时刻电动汽车电池电量与前一监测时刻的电动汽车电池电量进行对比,并通过公式计算出除第一监测时刻之外的各监测时刻电动汽车的充电速度/>,d表示为监测时刻编号,/>,/>、/>分别表示为除第一监测时刻之外的第d监测时刻、第d-1监测时刻电动汽车电池电量,/>表示为设定的时间间隔。
基于充电桩在各监测时刻的供电电能质量指标与充电参数分析交直流灵活配电系统在交-直转换下的电能质量符合系数,具体参见下述分析步骤:D1:获取充电桩的额定充电电压和额定充电电流,并从充电参数中提取充电电压和充电电流,进而将充电桩在各监测时刻的充电电压、充电电流分别与额定充电电压和额定充电电流进行对比,计算充电桩在各监测时刻的充电电压偏离度和充电电流偏离度,式中/>、/>分别表示为充电桩在第d监测时刻的充电电压偏离度、充电电流偏离度,/>、/>分别表示为充电桩在第d监测时刻的充电电压、充电电流,/>、/>分别表示为充电桩的额定充电电压、额定充电电流,e表示为自然常数。
上式中充电桩在某监测时刻的充电电压与额定充电电压相差越大,充电电压偏离度越大,充电桩在某监测时刻的充电电流与额定充电电流相差越大,充电电流偏离度越大。
优选地,充电桩的额定充电电压和额定充电电流获取可以基于充电桩的规格型号获取。
D2:基于电动汽车未充电时的电池电量和满载电量计算出电动汽车的充电电量,作为一个示例,电动汽车未充电时的电池电量为10%,满载电量为100%,此时电动汽车的充电电量为90%,并获取电动汽车的型号,由此基于电动汽车的型号从历史充电记录中筛选出相同型号电动汽车的充电记录,记为备选充电记录,进而将电动汽车的充电电量与各条备选充电记录中电动汽车的充电电量进行相似度计算,从而从备选充电记录中识别出参考充电记录,同时将参考充电记录的充电时长作为电动汽车的充电时长,此时将电动汽车的充电电量除以充电时长得到电动汽车的平均充电速度,并利用表达式/>,计算出充电桩在各监测时刻的理想充电速度/>,/>表示为电动汽车电池临界电量。
需要解释的是电动汽车在充电过程中的充电速度并不是维持平稳状态,而是随着电池电量的增加存在变化性,当刚开始充电时的电池电量较小时充电速度呈现快速增长,当到达临界电量时例如80%,充电速度呈现衰减状态。
在上述方案基础上,将电动汽车的充电电量与各条备选充电记录中电动汽车的充电电量进行相似度计算,具体计算公式为。
在进一步地技术方案中参考充电记录的识别方式为将各条备选充电记录的相似度与预先配置的相似度阈值进行对比,若某条备选充电记录的相似度大于预先配置的相似度阈值,则将该条备选充电记录作为参考充电记录。
D3:从充电参数中提取充电速度,进而将充电桩在各监测时刻的充电速度与理想充电速度进行对比,计算充电桩在各监测时刻的充电速度偏离度,其中充电桩在各监测时刻的充电速度与理想充电速度相差越大,充电速度偏离度越大。
D4:将、/>和/>导入公式/>,计算出充电桩在各监测时刻的充电偏离度/>。
D5:将充电桩在各监测时刻的充电偏离度与分析数据库中各种充电偏离度对应的正常供电电能质量指标进行匹配,从中匹配出充电桩在各监测时刻的正常供电电能质量指标。
D6:将充电桩在各监测时刻的供电电能质量指标与正常供电电能质量指标进行对比,通过电能质量符合系数分析公式,得到各监测时刻的电能质量符合系数/>,式中/>、/>、/>分别表示为充电桩在第d监测时刻的频率偏差、电压偏差、电网谐波率,/>、/>、/>分别表示为充电桩在第d监测时刻的正常频率偏差、正常电压偏差、正常电网谐波率。
D7:基于各监测时刻的电能质量符合系数确定交直流灵活配电系统在交-直转换下的电能质量符合系数,具体确定过程如下,同时参见图2所示,D71:以监测日为横坐标,以电能质量符合系数为纵坐标,构建二维坐标系,并基于各监测时刻的电能质量符合系数在所构建的二维坐标系内标注若干点,与此同时将各监测时刻的电能质量符合系数进行均值计算,得到平均电能质量符合系数,从而基于平均电能质量符合系数在所构建的二维坐标系内形成一条水平线,此时分别统计落在水平线/>上方、水平线上、水平线下方的点数量,计算水平线上方点占比率、水平线上点占比率/>、水平线下方点占比率/>。
上述中水平线上方点占比率、水平线上点占比率/>、水平线下方点占比率的统计方式为将落在水平线上方、水平线上、水平线下方的点数量除以所有点数量。
D72:将、/>、/>进行相互对比,利用模型/>,得到交直流灵活配电系统在交-直转换下的电能质量符合系数/>,/>表示为均上有效差量,/>表示为均下有效差量,其中/>具体获取方式为将落在水平线上方各点的电能质量符合系数与平均电能质量符合系数作差,并将作差结果进行均值计算,得到均上有效差量,/>具体获取方式为将平均电能质量符合系数与落在水平线下方各点的电能质量符合系数与作差,并将作差结果进行均值计算,得到均下有效差量。
本发明在分析交直流灵活配电系统在交-直转换下的电能质量符合系数时对具体值考虑只有一个,不考虑/>有多个的情况。
E、在由交直流灵活配电系统中的直流电向照明灯具供电时由供电端设置的电能质量监测仪按照设定的时间间隔进行电能质量指标监测,得到照明灯具在各采集时刻的供电电能质量指标。
F、在各采集时刻采集照明灯具的照明参数,其中照明参数包括光通量和色温。
G、基于照明灯具在各采集时刻的供电电能质量指标和照明参数分析交直流灵活配电系统在直-交转换下的电能质量符合系数,参见下述分析步骤:G1:获取照明灯具的规格型号,以此得到照明灯具的正常照明参数,具体为正常光通量和正常色温。
G2:将照明灯具在各采集时刻的照明参数与正常照明参数进行对比,计算照明灯具在各采集时刻的照明偏离度,其表达式为/>,式中/>、/>分别表示为照明灯具在第d采集时刻的光通量、色温,/>、/>分别表示为照明灯具的正常光通量、正常色温。
G3:将照明灯具在各采集时刻的照明偏离度与分析数据库中各种照明偏离度对应的正常供电电能质量指标进行匹配,从中匹配出照明灯具在各监测时刻的正常供电电能质量指标。
本发明在对应用于充电站的交直流灵活配电系统进行电能质量达标评判时通过对充电桩、照明灯具进行运行参数采集,由此对应分析运行状态偏离度,将其作为评判基础,得到满足充电桩、照明灯具运行状态的电能质量,作为交-直转换下、直-交转换下的评判参照,实现了交直流灵活配电系统电能质量评判参照的动态化确定,在此基础上实施的电能质量评判更显针对性、灵活性,且能够以实际相贴合,无形之中提高了评判的科学、客观、合理性,从而在一定程度上提升了评判结果的有效性、可靠度,最大程度避免发生无效评判。
G4:将照明灯具在各采集时刻的供电电能质量指标与正常供电电能质量指标进行对比,同理参见D6计算出各采集时刻的电能质量符合系数。
G5:同理参见D7确定交直流灵活配电系统在直-交转换下的电能质量符合系数。
H、基于交直流灵活配电系统在交-直转换下的电能质量符合系数和直-交转换下的电能质量符合系数评判交直流灵活配电系统的电能质量是否达标,具体评判方式:将和/>导入评判算法/>,得到电能质量是否达标的判断结果P,模型中P=0表示为不达标,P=1表示为达标,/>、/>分别表示为交-直转换下的达标电能质量符合系数、直-交转换下的达标电能质量符合系数。
本发明在对应用于充电站的交直流灵活配电系统进行电能质量达标评判时通过从向充电桩供电的交-直转换和向照明灯具供电的直-交转换两方面出发得到交直流灵活配电系统在交-直转换下、直-交转换下的电能质量符合系数,在此基础上结合两者进行电能质量达标评判,实现了电能质量的全面达标评判,使得评判结果能够覆盖交直流灵活配电系统的电源多样转换,有效规避了适用局限的问题。
本发明在实施过程中还用到了分析数据库,用于存储各种充电偏离度对应的正常供电电能质量指标,并存储各种照明偏离度对应的正常供电电能质量指标。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者超越本发明所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.交直流灵活配电系统电能质量分析方法,其特征在于,包括下述步骤:
A、在交直流灵活配电系统的供电端设置电能质量监测仪;
B、在由交直流灵活配电系统的交流电向充电桩供电时由供电端设置的电能质量监测仪按照设定的时间间隔进行供电电能质量指标监测,得到充电桩在各监测时刻的供电电能质量指标;
C、在各监测时刻分别采集充电桩向电动汽车的充电参数;
D、基于充电桩在各监测时刻的供电电能质量指标与充电参数分析交直流灵活配电系统在交-直转换下的电能质量符合系数;
E、在由交直流灵活配电系统中的直流电向照明灯具供电时由供电端设置的电能质量监测仪按照设定的时间间隔进行电能质量指标监测,得到照明灯具在各采集时刻的供电电能质量指标;
F、在各采集时刻采集照明灯具的照明参数;
G、基于照明灯具在各采集时刻的供电电能质量指标和照明参数分析交直流灵活配电系统在直-交转换下的电能质量符合系数;
H、基于交直流灵活配电系统在交-直转换下的电能质量符合系数和直-交转换下的电能质量符合系数评判交直流灵活配电系统的电能质量是否达标。
2.如权利要求1所述的交直流灵活配电系统电能质量分析方法,其特征在于:所述供电电能质量指标包括频率偏差、电压偏差和电网谐波率。
3.如权利要求2所述的交直流灵活配电系统电能质量分析方法,其特征在于:所述充电参数包括充电电压、充电电流和充电速度。
4.如权利要求3所述的交直流灵活配电系统电能质量分析方法,其特征在于:所述充电速度的采集过程如下:
获取电动汽车未充电时的电池电量,进而在各监测时刻获取电动汽车电池电量;
将各监测时刻按照时间先后顺序进行排列,并将排在第一监测时刻的电动汽车电池电量与电动汽车在未充电时的电池电量进行对比,并通过公式,得到第一监测时刻的充电速度,/>表示为第一监测时刻电动汽车的电池电量,/>表示为电动汽车在未充电时的电池电量;
将除第一监测时刻之外的其他监测时刻电动汽车电池电量与前一监测时刻的电动汽车电池电量进行对比,并通过公式计算出除第一监测时刻之外的各监测时刻电动汽车的充电速度/>,d表示为监测时刻编号,/>,/>、/>分别表示为除第一监测时刻之外的第d监测时刻、第d-1监测时刻电动汽车电池电量,/>表示为设定的时间间隔。
5.如权利要求3所述的交直流灵活配电系统电能质量分析方法,其特征在于:所述交直流灵活配电系统在交-直转换下的电能质量符合系数参见下述分析步骤:
D1:获取充电桩的额定充电电压和额定充电电流,并从充电参数中提取充电电压和充电电流,进而将充电桩在各监测时刻的充电电压、充电电流分别与额定充电电压和额定充电电流进行对比,计算充电桩在各监测时刻的充电电压偏离度和充电电流偏离度/>,式中/>、/>分别表示为充电桩在第d监测时刻的充电电压、充电电流,/>、/>分别表示为充电桩的额定充电电压、额定充电电流,e表示为自然常数;
D2:基于电动汽车未充电时的电池电量和满载电量计算出电动汽车的充电电量,并获取电动汽车的型号,由此基于电动汽车的型号从历史充电记录中筛选出相同型号电动汽车的充电记录,记为备选充电记录,进而将电动汽车的充电电量与各条备选充电记录中电动汽车的充电电量进行相似度计算,从而从备选充电记录中识别出参考充电记录,同时将参考充电记录的充电时长作为电动汽车的充电时长,此时将电动汽车的充电电量除以充电时长得到电动汽车的平均充电速度,并利用表达式/>,计算出充电桩在各监测时刻的理想充电速度/>,/>表示为电动汽车电池临界电量;
D3:从充电参数中提取充电速度,进而将充电桩在各监测时刻的充电速度与理想充电速度进行对比,计算充电桩在各监测时刻的充电速度偏离度;
D4:将、/>和/>导入公式/>,计算出充电桩在各监测时刻的充电偏离度/>;
D5:将充电桩在各监测时刻的充电偏离度与分析数据库中各种充电偏离度对应的正常供电电能质量指标进行匹配,从中匹配出充电桩在各监测时刻的正常供电电能质量指标;
D6:将充电桩在各监测时刻的供电电能质量指标与正常供电电能质量指标进行对比,通过电能质量符合系数分析公式,得到各监测时刻的电能质量符合系数/>,式中/>、/>、/>分别表示为充电桩在第d监测时刻的频率偏差、电压偏差、电网谐波率,/>、/>、/>分别表示为充电桩在第d监测时刻的正常频率偏差、正常电压偏差、正常电网谐波率;
D7:基于各监测时刻的电能质量符合系数确定交直流灵活配电系统在交-直转换下的电能质量符合系数。
6.如权利要求5所述的交直流灵活配电系统电能质量分析方法,其特征在于:所述D7的具体确定过程如下:
D71:以监测日为横坐标,以电能质量符合系数为纵坐标,构建二维坐标系,并基于各监测时刻的电能质量符合系数在所构建的二维坐标系内标注若干点,与此同时将各监测时刻的电能质量符合系数进行均值计算,得到平均电能质量符合系数,从而基于平均电能质量符合系数在所构建的二维坐标系内形成一条水平线,此时分别统计落在水平线上方、水平线上、水平线下方的点数量,计算水平线上方点占比率/>、水平线上点占比率/>、水平线下方点占比率/>;
D72:将 、/>进行相互对比,利用模型
,得到交直流灵活配电系统在交-直转换下的电能质量符合系数/>,/>表示为均上有效差量,/>表示为均下有效差量,其中具体获取方式为将落在水平线上方各点的电能质量符合系数与平均电能质量符合系数作差,并将作差结果进行均值计算,得到均上有效差量,/>具体获取方式为将平均电能质量符合系数与落在水平线下方各点的电能质量符合系数与作差,并将作差结果进行均值计算,得到均下有效差量。
7.如权利要求5所述的交直流灵活配电系统电能质量分析方法,其特征在于:所述照明参数包括光通量和色温。
8.如权利要求7所述的交直流灵活配电系统电能质量分析方法,其特征在于:所述交直流灵活配电系统在直-交转换下的电能质量符合系数参见下述分析步骤:
G1:获取照明灯具的规格型号,以此得到照明灯具的正常照明参数;
G2:将照明灯具在各采集时刻的照明参数与正常照明参数进行对比,计算照明灯具在各采集时刻的照明偏离度,其表达式为/>,式中/>、/>分别表示为照明灯具在第d采集时刻的光通量、色温,/>、/>分别表示为照明灯具的正常光通量、正常色温;
G3:将照明灯具在各采集时刻的照明偏离度与分析数据库中各种照明偏离度对应的正常供电电能质量指标进行匹配,从中匹配出照明灯具在各监测时刻的正常供电电能质量指标;
G4:将照明灯具在各采集时刻的供电电能质量指标与正常供电电能质量指标进行对比,参见D6计算出各采集时刻的电能质量符合系数;
G5:参见D7确定交直流灵活配电系统在直-交转换下的电能质量符合系数。
9.如权利要求8所述的交直流灵活配电系统电能质量分析方法,其特征在于:所述评判交直流灵活配电系统的电能质量是否达标参见下述方式:将和/>导入评判算法,得到电能质量是否达标的判断结果P,模型中P=0表示为不达标,P=1表示为达标,/>、/>分别表示为交-直转换下的达标电能质量符合系数、直-交转换下的达标电能质量符合系数。
10.如权利要求1所述的交直流灵活配电系统电能质量分析方法,其特征在于:该方法在实施过程中还用到了分析数据库,用于存储各种充电偏离度对应的正常供电电能质量指标,并存储各种照明偏离度对应的正常供电电能质量指标。
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