CN116735953A - 电能质量监测方法、装置、设备、存储介质和产品 - Google Patents
电能质量监测方法、装置、设备、存储介质和产品 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116735953A CN116735953A CN202310534160.3A CN202310534160A CN116735953A CN 116735953 A CN116735953 A CN 116735953A CN 202310534160 A CN202310534160 A CN 202310534160A CN 116735953 A CN116735953 A CN 116735953A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- monitoring
- target monitoring
- voltage sag
- monitored
- area
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 443
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 102
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 26
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 25
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R22/00—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
- G01R22/06—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R22/00—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
- G01R22/06—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods
- G01R22/061—Details of electronic electricity meters
- G01R22/063—Details of electronic electricity meters related to remote communication
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
Abstract
本申请涉及一种电能质量监测方法、装置、设备、存储介质和产品。所述方法包括:获取待监测区域中的输电线路信息,从待监测区域中确定目标监测线路,并在目标监测线路上确定目标监测点,在目标监测点处设置监测终端,根据目标监测点的分布将目标监测线路划分为若干监测区段,各监测区段与紧邻的且位于输电线路上游的目标监测点对应,实时获取监测终端采集的电气数据,根据电气数据进行电压暂降溯源处理,得到待监测区域中存在电压暂降的监测区段。采用本方法能够实现对电压暂降溯源的精确定位;且实现对待监测区域内各电能用户的电能质量的精确监测,可靠性高。
Description
技术领域
本申请涉及电能质量监测的技术领域,特别是涉及一种电能质量监测方法、装置、设备、存储介质和产品。
背景技术
电能质量对于精密制造相关企业十分重要。导致电能质量降低的原因可能有电压暂降、电压骤升等,其中,电压暂降可能会直接损坏用电设备,导致生产中断或产品质量下降,给企业造成较为严重的经济损失。
传统技术中,将所有在待监测区域中作为公共联接点的配电柜设置为监测点,再在监测点安装用于实时采集各区段电气数据的监测终端,根据采集的电气数据计算系统阻抗参数,再依据系统阻抗参数计算造成电压暂降的上、下游权重系数,最后根据电压暂降的上、下游权重系数,判断电压暂降源的大致位置。
然而,传统技术无法判断电压暂降源的具体位置,无法对各电能用户的电能质量进行精确监测,可靠性不高。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够对电压暂降源进行精确定位的电能质量监测方法、装置、设备、存储介质和产品。
第一方面,本申请提供了一种电能质量监测方法。所述方法包括:
获取待监测区域中的输电线路信息,从待监测区域中确定目标监测线路,并在目标监测线路上确定目标监测点,在目标监测点处设置监测终端;
根据目标监测点的分布将目标监测线路划分为若干监测区段,各监测区段与紧邻的且位于输电线路上游的目标监测点对应;
实时获取监测终端采集的电气数据,根据电气数据进行电压暂降溯源处理,得到待监测区域中存在电压暂降的监测区段。
在其中一个实施例中,获取待监测区域中的输电线路信息,从待监测区域中确定目标监测线路包括:
获取待监测区域中的输电线路信息,输电线路信息包括用于表征输电线路中是否存在用电敏感的设备或电能用户的敏感标识以及投诉事件记录;
将待监测区域中具有敏感标识或投诉事件记录的输电线路设为目标监测线路。
在其中一个实施例中,输电线路信息还包括用于表征输电线路是否出自同一根输电母线的分组标识,在将待监测区域中具有敏感标识或投诉事件记录的输电线路设为目标监测线路之后,还包括:
依据分组标识对目标监测线路进行分组,以对目标监测区段进行分组监测。
在其中一个实施例中,输电线路信息还包括待监测区域中各输电线路的连接关系,并在目标监测线路上确定目标监测点包括:
获取与目标监测线路的分组标识对应的输电母线上的公共联接点的位置信息,并统计每个公共联接点紧邻且相连的目标监测线路的数量;
将连接的目标监测线路的数量大于或等于1的公共联接点设为目标监测点。
在其中一个实施例中,根据电气数据进行电压暂降溯源处理,得到待监测区域中存在电压暂降的监测区段包括:
当待监测区域发生电压暂降时,根据电气数据确定电压暂降类型;
根据电压暂降类型及电气数据,得到每个监测区段对应的目标监测点对存在电压暂降的监测区段的方向判别信息,根据方向判别信息及每个监测区段的位置分布信息得到待监测区域中存在电压暂降的监测区段。
在其中一个实施例中,电压暂降类型包括对称扰动和非对称扰动,根据电压暂降类型及电气数据,得到每个监测区段对应的目标监测点对存在电压暂降的监测区段的方向判别信息包括:
当电压暂降类型为对称扰动时,根据电气数据计算正序增量功率电流,当正序增量功率电流大于预设的判断阈值时,判定电压暂降源位于监测区段的下游;否则,判定电压暂降源位于监测区段的上游;
当电压暂降类型为非对称扰动时,根据电气数据计算负序增量功率电流,当负序增量功率电流大于预设的判断阈值时,判定电压暂降源位于监测区段的上游;否则,判定电压暂降源位于监测区段的下游。
第二方面,本申请还提供了一种电压暂降溯源装置。装置包括:
监测点选取模块,用于获取待监测区域中的输电线路信息,从待监测区域中确定目标监测线路,并在目标监测线路上确定目标监测点,在目标监测点处设置监测终端;
监测区段划分模块,用于根据目标监测点的分布将目标监测线路划分为若干监测区段,各监测区段与紧邻的且位于输电线路上游的目标监测点对应;
电压暂降溯源模块,用于实时获取监测终端采集的电气数据,根据电气数据进行电压暂降溯源处理,得到待监测区域中存在电压暂降的监测区段。
第三方面,本申请还提供了一种计算机设备。计算机设备包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
获取待监测区域中的输电线路信息,从待监测区域中确定目标监测线路,并在目标监测线路上确定目标监测点,在目标监测点处设置监测终端;
根据目标监测点的分布将目标监测线路划分为若干监测区段,各监测区段与紧邻的且位于输电线路上游的目标监测点对应;
实时获取监测终端采集的电气数据,根据电气数据进行电压暂降溯源处理,得到待监测区域中存在电压暂降的监测区段。
第四方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
获取待监测区域中的输电线路信息,从待监测区域中确定目标监测线路,并在目标监测线路上确定目标监测点,在目标监测点处设置监测终端;
根据目标监测点的分布将目标监测线路划分为若干监测区段,各监测区段与紧邻的且位于输电线路上游的目标监测点对应;
实时获取监测终端采集的电气数据,根据电气数据进行电压暂降溯源处理,得到待监测区域中存在电压暂降的监测区段。
第五方面,本申请还提供了一种计算机程序产品。计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
获取待监测区域中的输电线路信息,从待监测区域中确定目标监测线路,并在目标监测线路上确定目标监测点,在目标监测点处设置监测终端;
根据目标监测点的分布将目标监测线路划分为若干监测区段,各监测区段与紧邻的且位于输电线路上游的目标监测点对应;
实时获取监测终端采集的电气数据,根据电气数据进行电压暂降溯源处理,得到待监测区域中存在电压暂降的监测区段。
上述电能质量监测方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品,获取待监测区域中的输电线路信息,从待监测区域中确定目标监测线路,并在目标监测线路上确定目标监测点,在目标监测点处设置监测终端,根据目标监测点的分布将目标监测线路划分为若干监测区段,各监测区段与紧邻的且位于输电线路上游的目标监测点对应,实时获取监测终端采集的电气数据,根据电气数据进行电压暂降溯源处理,得到待监测区域中存在电压暂降的监测区段。采用上述方法,先优选目标监测线路,再优选目标监测点,根据目标监测点的分布将目标监测线路划分为若干监测区段,在根据监测终端采集的电气数据进行电压暂降溯源处理,得到待监测区域中存在电压暂降的监测区段,从而实现对电压暂降溯源的精确定位;且实现对待监测区域内各电能用户的电能质量的精确监测,可靠性高。
附图说明
图1为一个实施例中电能质量监测方法的应用环境图;
图2为一个实施例中电能质量监测方法的流程图;
图3为一个实施例中设置目标监测线路的流程图;
图4为一个实施例中对目标监测线路进行分组的流程图;
图5为一个实施例中设置目标监测点的流程图;
图6为一个实施例中实现电压暂降溯源的流程图;
图7为一个实施例中目标监测点判定存在电压暂降的监测区段的方向的流程图;
图8为一个实施例中确定发生电压暂降的目标监测区段的流程图;
图9为一个实施例中表明待监测区域中各监测区段与目标监测点的分布关系示意图;
图10为一个实施例中电压暂降溯源装置的结构框图;
图11为一个实施例中计算机设备的内部结构图;
图12为一另个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请实施例提供的电能质量监测方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。其中,监测终端102通过网络与主站系统的服务器104进行通信。数据存储系统可以存储服务器104需要处理的数据。数据存储系统可以集成在服务器104上,也可以放在云上或其他网络服务器上。服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现,服务器104对监测终端102采集到的电气数据进行处理。
在一个实施例中,如图2所示,提供了一种电能质量监测方法,以该方法应用于图1中的终端为例进行说明,可以理解的是,该方法也可以应用于服务器,还可以应用于包括终端和服务器的系统,并通过终端和服务器的交互实现。
本实施例中,该方法包括以下步骤:
步骤202,获取待监测区域中的输电线路信息,从待监测区域中确定目标监测线路,并在目标监测线路上确定目标监测点,在目标监测点处设置监测终端。
其中,由于工业园区中存在对电能质量较为敏感的精密制造企业等,所以待监测区域一般为配电网区域中工业园区所在的区域。输电线路是指为工业园区供电的各主干线路和各支干线路,而目标监测线路指的是其中一些需要进行电能质量监测的输电线路,目标监测线路的电能质量关系到企业的用电设备能否正常运行。目标监测点为安装监测终端的位置,一般为输电线路上配电柜或电缆分接箱所在位置。
此外,本实施例中的监测终端102具备电能质量与同步相量一体化采样模块、采样数据处理模块、同步相量和电能质量计算模块及暂态事件录波模块等模块。其中,电能质量与同步相量一体化采样模块用于采集原始模拟信号并获取高频离散数据;采样数据处理模块用于对采样点数据依据实时电网频率进行波形重构,降低频谱泄露对本实施例中关于电压暂降溯源算法的精度的影响;同步相量和电能质量计算模块用于计算三相电压不平衡度;暂态事件录波模块用于准确记录事件类型、事件发生时刻、发生相别、暂态发生持续时间等。即本实施例中的监测终端102除了对电压暂降进行判定记录外,还可对电压骤升、电压终端等引起电能质量下降事件进行判定和记录。
示例性的,当某一工业园区或某几个工业园区的输电线路需要进行电能质量监测时,将为工业园区供电的各输电线路组成的局部配电网区域设为待监测区域,系统先获取待监测区域内的输电线路信息,再依据输电线路信息确定目标监测线路,再在目标监测线路上确定安装监测终端的目标监测点。值得注意的是,由于本实施例中的监测终端102可同时最多对四条输电线路进行监测,目标监测点处的配电柜或电缆分接箱内可安装一个监测终端102对多条输电线路进行监测,也可以在目标监测点处的配电柜或电缆分接箱内安装多个监测终端102,使监测终端102与目标监测线路一一对应。
步骤204,根据目标监测点的分布将目标监测线路划分为若干监测区段,各监测区段与紧邻的且位于输电线路上游的目标监测点对应。
其中,监测区段包括目标监测线路对应的电能用户或用电设备与紧邻的且位于输电线路上游的配电柜或电缆分接箱之间的输电线路,还包括相邻的两个目标监测点间的输电线路。每个监测区段的电能质量监测数据由紧邻自身且位于自身上游的目标监测点处的监测终端102记录。值得注意的是,一个目标监测点可对应多条监测区段,目标监测点处可划分多个监测点位,监测点位与监测区段一一对应。
步骤206,实时获取监测终端采集的电气数据,根据电气数据进行电压暂降溯源处理,得到待监测区域中存在电压暂降的监测区段。
其中,电气数据指的是监测区段对应的监测终端102采集到的电能质量监测数据。电压暂降溯源处理指的是根据电气数据及预设的电压暂降溯源算法确定发生电压暂降的监测区段,即确定电压暂降源的发生位置。
示例性的,当系统确定好监测区段及目标监测点后,实时获取监测终端102采集到的电气数据,根据电气数据及预设的电压暂降溯源算法,确定发生电压暂降的监测区段,从而实现对电压暂降源的精确定位。
上述电能质量监测方法中,通过待监测区域中的输电线路信息确定目标监测线路,再在目标监测线路上确定目标监测点,筛选出需要进行电能质量监测的监测区段,有利于节省电能质量监测的成本,再通过电气数据进行电压暂降溯源处理,确定待监测区域中存在电压暂降的监测区段,从而实现对电压暂降源的精确定位;且有助于提升电能质量监测的可靠性。
在一个实施例中,如图3所示,获取待监测区域中的输电线路信息,从所述待监测区域中确定目标监测线路,包括:
步骤302,获取待监测区域中的输电线路信息。
其中,输电线路信息包括用于表征输电线路中是否存在用电敏感的设备或电能用户的敏感标识以及投诉事件记录。用电敏感的设备指的是对电能质量要求较高的用电设备,例如精密仪器制造企业的生产设备等,用电敏感的电能用户指的是对电能质量要求较高的用户,例如药厂、半导体生产制造等电能用户,或者是供电公司觉得有必要进行监测的电能用户。敏感标识的表现形式可以是字符串,也可以是特殊标记形状,例如,敏感标识为“Sensitive”或者为“!”的表现形式。投诉事件记录指的是待监测区域中的某条输电线路对应的电能用户因引起电能质量降低而被其他电能用户投诉的记录。
步骤304,将待监测区域中具有敏感标识或投诉事件记录的输电线路设为目标监测线路。
示例性的,当系统获取到待监测区域中的各输电线路信息后,遍历所有输电线路,将其中具有敏感标识或投诉事件记录的输电线路设置为目标监测线路。
本实施例中,通过输电线路信息确定目标监测线路,有助于在保证监测效果的同时,减少监测工作量,节省监测成本。
在一个实施例中,如图4所示,在将待监测区域中具有敏感标识或投诉事件记录的输电线路设为目标监测线路之后,还包括:
步骤402,依据分组标识对目标监测线路进行分组。
其中,分组标识指的是用于表征输电线路是否出自同一根输电母线的标识,分组标识也属于输电线路信息,当系统获取待监测区域中的输电线路信息时,也能同时获取到待监测区域内各输电线路的分组标识。
输电母线指的是从配电站或变电站引出的一根输电主干线,但当配电区域范围较大时,同一配电站或变电站会引出多根输电主干线,而在同一配电区域的多根输电支干线可能与不同的输电母线相连,当某一输电线路发生电压暂降时,分属于不同输电母线的输电线路受到的影响不同。所以,为了保证电能质量监测的可靠性,通过分组标识对待监测区域中的目标监测线路进行分组监测。
本实施例中,通过分组标识对待监测区域中的目标监测线路进行分组监测,有助于保证电能质量监测的可靠性;且有助于提升电压暂降溯源的效率。
在一个实施例中,输电线路信息还包括待监测区域中各输电线路的连接关系,如图5所示,在目标监测线路上确定目标监测点包括:
步骤502,获取与目标监测线路的分组标识对应的输电母线上的公共联接点的位置信息,并统计每个公共联接点紧邻且相连的目标监测线路的数量。
其中,公共联接点指的是输电母线上连接多根输电分支线的站点,公共联接点一般为输电母线上配电站或电缆分接箱的所在位置。
示例性的,系统通过各输电线路的连接关系获取各输电母线上的公共联接点的位置信息,并统计与每个公共联接点紧邻且相连的目标监测线路的数量。
步骤504,将连接的目标监测线路的数量大于或等于1的公共联接点设为目标监测点。
示例性的,当公共联接点紧邻且相连的目标监测线路的数量大于或等于1时,表明此公共联接点的附近存在目标监测线路,以便后续将与目标监测线路对应的监测终端设置在目标监测点。
本实施例中,通过将连接的目标监测线路的数量大于或等于1的公共联接点设为目标监测点,有助于优化目标监测点的设置,避免监测点布点浪费的问题,从而节省监测成本。
在一个实施例中,如图6所示,根据电气数据进行电压暂降溯源处理,得到待监测区域中存在电压暂降的监测区段,包括:
步骤602,当待监测区域发生电压暂降时,根据电气数据确定电压暂降类型。
其中,电气数据包括三相电压值。电压暂降指的是由配电网、变电设施的故障或负荷突然出现大的变化引起公共联接点处的电压突然异常降低,电压均方根值下降至额定电压的90%~10%,且异常降低的持续时长在0.5周波~1min内的情况。电压暂降类型的判定依据各相电压均方根值与预设的暂降阈值的大小关系,电压暂降类型包括对称扰动和非对称扰动。
示例性的,本实施例中的额定电压以10KV为例,则预设的暂降阈值为9KV。本实施例中提到的实时监测其实也是周期性监测,每周波为0.02s,每周波刷新电压均方根值的计算公式如下:
其中,Ums为每相的电压均方根值,N为每周波的采样数,u(i)为第i次采样的电压瞬时值,k为窗口序号。例如,每周波的采样数为50,则刚开始时,即在第一周波进行采样时,i=1,k=1;当计算第二个周波时,即k=2时,i从51开始计数。
根据上述电压均方根值的计算公式,当监测区段根据对应的三相电压值计算出各相电压均方根值均小于暂降阈值时,系统判定监测区段对应的电压暂降类型为对称扰动;否则,系统判定监测区段对应的电压暂降类型为非对称扰动。
步骤604,根据电压暂降类型及电气数据,得到每个监测区段对应的目标监测点对存在电压暂降的监测区段的方向判别信息,根据方向判别信息及每个监测区段的位置分布信息得到待监测区域中存在电压暂降的监测区段。
其中,方向判别信息指的是目标监测点判定电压暂降源的位置在监测区段的上游或者下游。每个监测区段的位置分布信息指的是每个监测区段相对于其他监测区段的位置是上游或者下游。
示例性的,当待监测区域发生电压暂降时,系统先获取每个监测区段的三相电压值,并计算电压均方根值,根据电压均方根值,确定每个监测区段对电压暂降类型的判定信息,再根据电压暂降类型及电气数据,得到每个监测区段对应的目标监测点对存在电压暂降的监测区段的方向判别信息,并生成关于电压暂降源的方向判别矩阵,并根据每个监测区段的位置分布信息生成位置分布矩阵,再根据位置分布矩阵及方向判别矩阵,确定待监测区域中发生电压暂降的监测区段。
在一个实施例中,如图7所示,根据电压暂降类型及电气数据,得到每个监测区段对应的目标监测点对存在电压暂降的监测区段的方向判别信息,包括:
步骤702,判断电压暂降类型是否为对称扰动,若是,则执行步骤704;否则,执行步骤706。
步骤704,根据电气数据计算正序增量功率电流。
示例性的,设监测区段对应的目标监测点m的电压相量为um(t),um(t)=[um,a(t),um,b(t),um,c(t)]T,其中,um,a(t)、um,b(t)、um,c(t)分别为目标监测点m同步测量的三相电压;设监测区段对应的目标监测点m的电流相量为im(t),im(t)=[im,a(t),im,b(t),im,c(t)]T,式中,其中,im,a(t)、im,b(t)、im,c(t)分别为目标监测点m同步测量的三相电流;三相功率电流Im,p(t)的计算公式为:Im,p(t)=Pm(t)/||um(t)||2,Pm(t)=im(t)·um(t),||um(t)||2=um(t)T·um(t),其中,Pm(t)为目标监测点m的三相瞬间功率,即为目标监测点m处三相电压相量与三相电流的点积。
正序增量功率电流的计算公式为:ΔI+ m,p=I+ m,p,after-I+ m,p,before,其中,I+ m,p,after、I+ m,p,before分别为目标监测点m扰动后和扰动前的正序三相功率电流值。
步骤708,判断正序增量功率电流是否大于预设的判断阈值,若是,则执行步骤710;否则,执行步骤712。
本实施例中,预设的判断阈值为0.1A。
步骤710,判定电压暂降源位于监测区段的下游。
其中,电压暂降源为发生电压暂降的监测区段位置。
示例性的,当目标监测区段的正序增量功率电流大于0.1A时,判定电压暂降源位于目标监测区段的下游。
步骤712,判定电压暂降源位于监测区段的上游。
示例性的,当目标监测区段的正序增量功率电流小于-0.1A时,判定电压暂降源位于目标监测区段的上游。
步骤706,根据电气数据计算负序增量功率电流。
其中,负序增量功率电流的计算公式为:ΔI- m,p=I- m,p,after-I- m,p,before=I- m,p,after,其中,非对称扰动时的I- m,p,before=0。此处的判断阈值与上述的判断阈值相同,皆为0.1A。
步骤714,判断负序增量功率电流是否大于预设的判断阈值,若是,则执行步骤716;否则,执行步骤718。
步骤716,判定电压暂降源位于监测区段的上游。
示例性的,当目标监测区段的负序增量功率电流大于0.1A时,判定电压暂降源位于目标监测区段的上游。
步骤718,判定电压暂降源位于监测区段的下游。
示例性的,当目标监测区段的负序增量功率电流小于-0.1A时,判定电压暂降源位于目标监测区段的下游。
本实施例中,通过电压暂降类型计算正序增量功率电流或负序增量功率电流,并通过与判断阈值的比较,得到电压暂降源与目标监测区段的位置关系,便于生成后续的电压暂降源的方向判别矩阵。
在一个实施例中,如图8所示,根据方向判别信息及每个监测区段的位置分布信息得到待监测区域中存在电压暂降的监测区段包括:
步骤802,根据每个监测区段的方向判别信息生成方向判别矩阵。
其中,方向判别矩阵S=[s1,s2,...,sm]T,m的取值等于监测区段的个数,也等于监测点位的个数,当监测区段Lm对应的目标监测点m判定电压暂降源位于监测区段Lm的上游区域时,Sm=1;反之,Sm=-1。
示例性的,当确定目标监测点位置后,将目标监测线路划分为若干带有标号的监测区段,例如第一个监测区段可用l1表示。
步骤804,根据每个监测区段相对其他监测区段对应的监测点的上下游位置关系生成位置分布矩阵。
其中,位置分布矩阵其中,l为待监测区域中监测区段总数,m为待监测区域中监测点位总数,m的数值等于l的数值,一个目标监测点m处可能有1个或多个监测点位,每个监测点位对应于一个监测区段。当fij=1时,表明监测区段li位于监测点位j的非下游;当fij=-1时,表明监测区段li位于监测点位j的下游。
步骤806,将位置分布矩阵与方向判别矩阵相乘得到判定矩阵,根据判定矩阵中与监测区段总数值相等的数值对应的区段序号,确定与区段序号对应的监测区段为发生电压暂降的目标监测区段。
其中,判定矩阵D=F×S=[d1,d2,…,dm]T,其中,m为监测点位总数,且等于区段总数,当di=m时,可判定监测区段li为发生电压暂降的目标监测区段,即电压暂降源位于待监测区域中的第i个监测区段。
示例性的,如图9所示,待监测区域中的监测区段有l1,l2,l3,l4,l5,l6,则监测区段总数l为6;图中带阴影的圆圈代表目标监测点,目标监测点处用于安装监测终端102,图中每个小分割线代表一个监测点位,由图可知,目标监测点个数为4,目标监测点位数m为6;图中箭头方向用于标注该条输电母线上的电流方向。假设电压暂降源在监测区段l3,则系统先根据待监测区域中的各监测区段相对其他监测区段对应的监测点位的上下游位置关系生成位置分布矩阵系统再根据每个监测区段的三相电压值得到每个监测区段对电压暂降类型的判别信息,再根据电压暂降类型判别信息及三相电流值,得到正序增量功率电流值或负序增量功率电流值,再将正序增量功率电流值或负序增量功率电流值与判断阈值比较,得到各监测区段对应的目标监测点判定电压暂降源位于该监测区段的上游区域或下游区域的判定信息,汇总所有监测区段对应的判定信息,生成方向判别矩阵S=[-1,-1,-1,1,1,1]T,再将位置分布矩阵F与方向判别矩阵S相乘得到判定矩阵D,D=F×S=[0,2,6,2,4,0]T,其中,d3=6=m,最终得到监测区段l3为发生电压暂降的目标监测区段。
本实施例中,通过位置分布矩阵F与方向判别矩阵S相乘得到判定矩阵D,根据判定矩阵D中与监测区段总数值相等的数值所对应的区段序号,确定与该区段序号对应的监测区段即为发生电压暂降的监测区段,从而实现对电压暂降溯源的精确定位。
值得注意的是,当引入新的需要监测的监测线路时,系统及时更新待监测区域中的输电线路信息,先获取新引入的待监测线路的分组标识,并依据该分组标识将新引入的待监测线路划分至对应的待监测区域中,并识别对应的监测区域中是否存在与该新引入的待监测线路紧邻且位于输电线路上游的目标监测点,若存在,则将该目标监测点所在位置设为该新引入的待监测线路的监测点位所在位置,使得该目标监测点处的监测终端实时获取该新引入的待监测线路的电气数据,并生成新的位置分布矩阵。同理,当删除已存在的监测区段时,系统根据剩余监测区段与各监测点位的上下游位置关系重新生成分布矩阵。
本实施例采用上述方法,先优选目标监测线路,再优选目标监测点,根据目标监测点的分布将目标监测线路划分为若干监测区段,在根据监测终端采集的电气数据进行电压暂降溯源处理,得到待监测区域中存在电压暂降的监测区段,从而实现对电压暂降溯源的精确定位;且实现对待监测区域内各电能用户的电能质量的精确监测,可靠性高。
应该理解的是,虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思,本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的电能质量监测方法的电压暂降溯源装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个电压暂降溯源装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于电能质量监测方法的限定,在此不再赘述。
在一个实施例中,如图10所示,提供了一种电压暂降溯源装置,包括:监测点选取模块1002、监测区段划分模块1004和电压暂降溯源模块1006,其中:
监测点选取模块1002,用于获取待监测区域中的输电线路信息,从待监测区域中确定目标监测线路,并在目标监测线路上确定目标监测点,在目标监测点处设置监测终端。
监测区段划分模块1004,用于根据目标监测点的分布将目标监测线路划分为若干监测区段,各监测区段与紧邻的且位于输电线路上游的目标监测点对应。
电压暂降溯源模块1006,用于实时获取监测终端采集的电气数据,根据电气数据进行电压暂降溯源处理,得到待监测区域中存在电压暂降的监测区段。
在一个实施例中,装置还用于:
获取待监测区域中的输电线路信息,输电线路信息包括用于表征输电线路中是否存在用电敏感的设备或电能用户的敏感标识以及投诉事件记录;
将待监测区域中具有敏感标识或投诉事件记录的输电线路设为目标监测线路。
在一个实施例中,输电线路信息还包括用于表征输电线路是否出自同一根输电母线的分组标识,装置还用于:
依据分组标识对目标监测线路进行分组,以对目标监测区段进行分组监测。
在一个实施例中,输电线路信息还包括待监测区域中各输电线路的连接关系,装置还用于:
获取与目标监测线路的分组标识对应的输电母线上的公共联接点的位置信息,并统计每个公共联接点紧邻且相连的目标监测线路的数量;
将连接的目标监测线路的数量大于或等于1的公共联接点设为目标监测点。
在一个实施例中,装置还用于:
当待监测区域发生电压暂降时,根据电气数据确定电压暂降类型;
根据电压暂降类型及电气数据,得到每个目标监测点对存在电压暂降的监测区段的方向判别信息,根据方向判别信息及每个监测区段的位置分布信息得到待监测区域中存在电压暂降的监测区段。
在一个实施例中,电压暂降类型包括对称扰动和非对称扰动,装置还用于:
判断电压暂降类型是否为对称扰动,若电压暂降类型是对称扰动,则根据电气数据计算正序增量功率电流,判断正序增量功率电流是否大于预设的判断阈值,若大于,则判定电压暂降源位于监测区段的下游;否则,判定电压暂降源位于监测区段的上游;
若电压暂降类型不是对称扰动,则根据电气数据计算负序增量功率电流,判断负序增量功率电流是否大于预设的判断阈值,若大于,则判定电压暂降源位于监测区段的上游;否则,判定电压暂降源位于监测区段的下游。
上述电压暂降溯源装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图11所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储电能质量监测数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电能质量监测方法。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图12所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电能质量监测方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,图11、图12中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory,MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory,FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory,PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory,DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种电能质量监测方法,其特征在于,所述方法包括:
获取待监测区域中的输电线路信息,从所述待监测区域中确定目标监测线路,并在所述目标监测线路上确定目标监测点,在所述目标监测点处设置监测终端;
根据所述目标监测点的分布将所述目标监测线路划分为若干监测区段,各所述监测区段与紧邻的且位于输电线路上游的目标监测点对应;
实时获取所述监测终端采集的电气数据,根据所述电气数据进行电压暂降溯源处理,得到所述待监测区域中存在电压暂降的监测区段。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取待监测区域中的输电线路信息,从所述待监测区域中确定目标监测线路包括:
获取待监测区域中的输电线路信息,所述输电线路信息包括用于表征输电线路中是否存在用电敏感的设备或电能用户的敏感标识以及投诉事件记录;
将所述待监测区域中具有所述敏感标识或所述投诉事件记录的输电线路设为目标监测线路。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述输电线路信息还包括用于表征输电线路是否出自同一根输电母线的分组标识,在所述将所述待监测区域中具有所述敏感标识或所述投诉事件记录的输电线路设为目标监测线路之后,还包括:
依据所述分组标识对所述目标监测线路进行分组,以对所述目标监测区段进行分组监测。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述输电线路信息还包括所述待监测区域中各输电线路的连接关系,所述并在所述目标监测线路上确定目标监测点包括:
获取与所述目标监测线路的分组标识对应的所述输电母线上的公共联接点的位置信息,并统计每个所述公共联接点紧邻且相连的所述目标监测线路的数量;
将连接的所述目标监测线路的数量大于或等于1的所述公共联接点设为所述目标监测点。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述电气数据进行电压暂降溯源处理,得到所述待监测区域中存在电压暂降的监测区段包括:
当所述待监测区域发生电压暂降时,根据所述电气数据确定电压暂降类型;
根据所述电压暂降类型及电气数据,得到每个所述监测区段对应的目标监测点对存在电压暂降的所述监测区段的方向判别信息,根据所述方向判别信息及每个所述监测区段的位置分布信息得到所述待监测区域中存在电压暂降的监测区段。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述电压暂降类型包括对称扰动和非对称扰动,所述根据所述电压暂降类型及电气数据,得到每个所述监测区段对应的目标监测点对存在电压暂降的所述监测区段的方向判别信息包括:
判断所述电压暂降类型是否为对称扰动,若所述电压暂降类型是对称扰动,则根据所述电气数据计算正序增量功率电流,判断所述正序增量功率电流是否大于预设的判断阈值,若大于,则判定电压暂降源位于所述监测区段的下游;否则,判定电压暂降源位于所述监测区段的上游;
若所述电压暂降类型不是对称扰动,则根据所述电气数据计算负序增量功率电流,判断所述负序增量功率电流是否大于预设的判断阈值,若大于,则判定电压暂降源位于所述监测区段的上游;否则,判定电压暂降源位于所述监测区段的下游。
7.一种电压暂降溯源装置,其特征在于,所述装置包括:
监测点选取模块,用于获取待监测区域中的输电线路信息,从所述待监测区域中确定目标监测线路,并在所述目标监测线路上确定目标监测点,在所述目标监测点处设置监测终端;
监测区段划分模块,用于根据所述目标监测点的分布将所述目标监测线路划分为若干监测区段,各所述监测区段与紧邻的且位于输电线路上游的目标监测点对应;
电压暂降溯源模块,用于实时获取所述监测终端采集的电气数据,根据所述电气数据进行电压暂降溯源处理,得到所述待监测区域中存在电压暂降的监测区段。
8.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310534160.3A CN116735953A (zh) | 2023-05-11 | 2023-05-11 | 电能质量监测方法、装置、设备、存储介质和产品 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310534160.3A CN116735953A (zh) | 2023-05-11 | 2023-05-11 | 电能质量监测方法、装置、设备、存储介质和产品 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116735953A true CN116735953A (zh) | 2023-09-12 |
Family
ID=87901981
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310534160.3A Pending CN116735953A (zh) | 2023-05-11 | 2023-05-11 | 电能质量监测方法、装置、设备、存储介质和产品 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116735953A (zh) |
-
2023
- 2023-05-11 CN CN202310534160.3A patent/CN116735953A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9292794B2 (en) | Voltage-based clustering to infer connectivity information in smart grids | |
CN102545213B (zh) | 电网线损实时管理系统及方法 | |
CN110571925B (zh) | 一种利用配电网监测终端数据分析电能质量的方法 | |
CN110907754B (zh) | 一种基于psd-bpa的故障线路严重程度评估方法 | |
Khare et al. | Optimal PMU placement using matrix modification based integer linear programming | |
CN116735953A (zh) | 电能质量监测方法、装置、设备、存储介质和产品 | |
Oliveira et al. | Harmonic propagation analysis in electric energy distribution systems | |
CN114994401B (zh) | 一种线路线损异常的检测方法及装置 | |
CN115986724A (zh) | 一种基于等值电阻的配电台区同期线损率预测方法 | |
CN115015632A (zh) | 谐波电压失真的纠正方法、装置、计算机设备、存储介质 | |
CN108258687A (zh) | 一种确定配电网中分布式电源接入位置的方法 | |
CN115186975A (zh) | 一种基于业务中台的电网线损管理方法及系统 | |
CN112749465A (zh) | 用于检测窃电的方法、处理器、存储介质及检测系统 | |
CN103606918B (zh) | 一种电力系统负荷监控与能耗管理系统及其实现方法 | |
Zhang et al. | Network reduction for power flow based applications | |
Du et al. | Hosting capacity assessment in distribution networks considering wind–photovoltaic–load temporal characteristics | |
CN110703037A (zh) | 接地网支路腐蚀状态与腐蚀速率的监测方法及监测装置 | |
Xi et al. | A pseudo-analytical mix sampling strategy for reliability assessment of power girds | |
CN116338363B (zh) | 故障检测方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
Jiang et al. | The spatial statistics of self-organized in power system | |
Chu et al. | Optimal placement of rotor angle transducers for power system stability | |
CN117907734A (zh) | 电能质量扰动源定位方法、装置、电子设备及存储介质 | |
CN106569083A (zh) | 三相电力仪表接线异常识别方法 | |
CN117726102A (zh) | 配电网预警方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
Liang et al. | Intelligent early warning system for power theft in distribution network based on IOT technology |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |