CN117269649A - 一种用于电能能源调度的安全检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于电能能源调度的安全检测方法及系统，涉及能源调度安全检测技术领域，包括：获取电压数据，计算电压平均值以及电压标准差；计算参考差值，判断是否存在异常数据，将异常数据进行替换处理；计算电压偏差以及偏差标准差，基于偏差标准差判断电能质量是否合格；本发明用于解决现有的电能能源调度的安全检测技术缺少对电网内电能质量的监控，导致无法及时发现电网中潜在风险的问题。
Description
技术领域
本发明涉及能源调度安全检测技术领域，尤其涉及一种用于电能能源调度的安全检测技术。
背景技术
电力调度是现代电力系统中的重要环节，它对电网的稳定性、经济性和安全性有着重要的影响。在电力调度过程中，安全管理和电能质量控制是必须关注的问题，只有严格掌握这些问题，才能保障电力系统的稳定和可靠运行。
现有的电能能源调度的安全检测技术中，通常都是利用历史数据判断电网何处易发生故障，对易故障处进行处理，比如在公开号为：“CN116207866A”的发明专利中，公开了“一种配电网电能质量综合评估系统及其治理方法”，该方案就是通过获取历史电能质量信息来判断电网何处易发生故障，缺少对电网中的数据进行监测，导致不能够及时发现电能质量出现问题，鉴于此有必要对现有的电能能源调度的安全检测技术进行优化。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种用于电能能源调度的安全检测方法及系统，能够对获取到的电压数据进行处理，替换异常数据，对替换后的数据以及不需要替换的数据进行分析，判断电能能源调度过程中电能质量是否存在问题，以解决现有的电能能源调度的安全检测技术缺少对电网内电能质量的监控，导致无法及时发现电网中潜在风险的问题。
为了实现上述目的，第一方面，本发明提供一种用于电能能源调度的安全检测方法，包括如下步骤：
步骤S1，获取电网的电压参数，基于电压参数设置电能质量分析仪的电压监测参数，所述电压监测参数包括监测范围以及采样间隔；
步骤S2，获取第一数量的电压数据，计算电压数据的平均值以及标准差，分别标记为电压平均值以及电压标准差；
步骤S3，计算电压数据与电压数据的均值的差值的绝对值，标记为参考差值；基于参考差值与电压标准差判断是否存在异常数据，输出异常数据；将异常数据进行替换处理，将替换后的电压数据以及未替换的电压数据标记为准确数据；
步骤S4，计算每个准确数据与电压参数的差值的绝对值，标记为电压偏差，计算电压偏差的标准差，标记为偏差标准差；基于偏差标准差判断电能质量是否合格，输出电能质量信息，所述电能质量信息包括电能质量合格以及电能质量不合格。
进一步地，所述步骤S1包括如下子步骤：
步骤S101，获取电网的电压参数；
步骤S102，基于电压参数调整电能质量分析仪中的监测范围；
步骤S103，设置采样间隔为第一单位时间。
进一步地，所述步骤S2包括如下子步骤：
步骤S201，获取第一数量的电压数据，将电压数据按照获取时间进行排序；
步骤S202，计算电压平均值jz；
步骤S203，利用标准差算法计算得到电压数据的标准差；
所述标准差算法配置为DB=，其中DB为电压数据的标准差，xi为第i个电压数据，jz为电压平均值，N为第一数量。
进一步地，所述步骤S3包括如下子步骤：
步骤S3011，计算参考差值；
步骤S3012，将参考差值与电压标准差的第一倍数进行对比，当参考差值大于等于电压标准差的第一倍数时，将该电压数据标记为异常数据，输出所有的异常数据。
进一步地，所述步骤S3还包括如下子步骤：
步骤S3021，当接收到异常数据时，获取该异常数据左右相邻的两个电压数据，计算其平均值，标记为更改数据；
步骤S3022，将所有的异常数据更新为对应的更改数据。
进一步地，所述步骤S4包括如下子步骤：
步骤S4011，计算电压偏差，计算电压偏差的平均值pz；
步骤S4012，利用偏差标准差算法计算得到偏差标准差；
所述偏差标准差算法配置为PB=，其中PB为偏差标准差，yi为第i个电压偏差，pz为电压偏差的平均值，N为第一数量。
进一步地，所述步骤S4还包括如下子步骤：
步骤S4021，计算偏差标准差减去第一标准差的差值，标记为最终参考值；
步骤S4022，当最终参考值小于或等于0时，输出电能质量合格；当最终参考值大于0时，输出电能质量不合格。
第二方面，本发明提供一种用于电能能源调度的安全检测系统，包括电压采集模块、异常处理模块以及电能分析模块；所述电压采集模块包括参数设定单元以及电压获取单元；所述参数设定单元用于根据电网的电压参数设定监测范围以及设定采样间隔；所述电压获取单元用于获取电压数据；
所述异常处理模块包括异常分析单元以及异常替换单元；所述异常分析单元用于计算电压平均值以及电压标准差，基于电压数据以及电压标准差判断电压数据是否为异常数据，输出异常数据；所述异常替换单元用于接收异常数据，将异常数据替换为该数据左右相邻的两个电压数据的平均值；
所述电能分析模块包括偏差计算单元以及偏差分析单元；所述偏差计算单元用于计算偏差标准差；所述偏差分析单元用于分析偏差标准差，输出电能质量信息。
第三方面，本发明提供一种电子设备，其特征在于，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，运行如上任意一项所述方法中的步骤。
第四方面，本发明提供一种存储介质，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，运行如上任意一项所述方法中的步骤。
本发明的有益效果：本发明通过对获取到的电压数据进行分析计算，判断是否存在异常数据，将异常数据替换为左右相邻的两个电压数据的平均值，能够减小设备内部误差造成的影响，提高了安全检测的准确性；
本发明通过对处理后的数据进行计算，得到偏差标准差；将偏差标准差减去第一标准差，基于偏差标准差减去第一标准差的差值判断电压的波动范围是否处于正常波动范围之内，能够及时判断电能质量是否合格，同时可以减少因电能质量下降导致能源损耗，提高了安全检测的高效性。
本发明附加方面的优点将在下面的具体实施方式的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其他特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的方法的步骤流程图；
图2为本发明的方法步骤S3以及步骤S4的流程图；
图3为本发明的系统原理图。
实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例
请参阅图1以及图2所示，第一方面本发明提供了一种用于电能能源调度的安全检测方法，能够获取电压参数，设置电压监测参数；获取电压数据，计算电压平均值以及电压标准差；计算参考差值，判断是否存在异常数据，将异常数据替换处理；计算电压偏差以及偏差标准差，基于偏差标准差判断电能质量是否合格。
具体地，步骤S1，获取电网的电压参数，基于电压参数设置电能质量分析仪的电压监测参数，电压监测参数包括监测范围以及采样间隔；步骤S1还包括如下子步骤：
步骤S101，获取电网的电压参数；
步骤S102，基于电压参数调整电能质量分析仪中的监测范围；
步骤S103，设置采样间隔为第一单位时间；
具体实施时，需要根据检测的电网内的电压调整电能质量分析仪的监测范围，例如到需要测量电压峰值为1kV的电网时，将监测范围设置为0至10kV的挡位，避免出现测量的电压超出所选择的测量范围导致仪器受损的问题；第一单位时间设置为1S；
步骤S2，获取第一数量的电压数据，计算电压数据的平均值以及标准差，分别标记为电压平均值以及电压标准差；步骤S2还包括如下子步骤：
步骤S201，获取第一数量的电压数据，将电压数据按照获取时间进行排序；
步骤S202，计算电压平均值jz；
步骤S203，利用标准差算法计算得到电压标准差；
标准差算法配置为DB=，其中DB为电压数据的标准差，xi为第i个电压数据，jz为电压平均值，N为第一数量；
具体实施时，由于短时间内的电压变化不能代表电网内电压变化，因此第一数量为60；由于计算量较大，此处仅列举五组电压数据进行计算，分别为220V、235V、224V、320V以及211V；计算得到电压平均值jz==242，电压标准差DB==39.75；
步骤S3，计算电压数据与电压数据的均值的差值的绝对值，标记为参考差值；基于参考差值与电压标准差判断是否存在异常数据，输出异常数据；将异常数据进行替换处理，将替换后的电压数据以及未替换的电压数据标记为准确数据；
步骤S3011，计算参考差值；
具体实施时，当五组电压数据分别为220V、235V、224V、320V以及211V时，计算得到电压平均值为242，电压标准差为39.75；五组电压数据的参考差值分别为22、7、18、78以及31；
步骤S3012，将参考差值与电压标准差的第一倍数进行对比，当参考差值大于等于电压标准差的第一倍数时，将该电压数据标记为异常数据，输出所有的异常数据；
具体实施时，第一倍数根据电压标准差与电压平均值的比值加上1.5设定，例如上述五组电压数据的第一倍数为（39.75/242）+1.51.67；将第一倍数与电压标准差相乘得到66.38，将所有参考差值与66.38相比，可以得到电压数据为320V的参考差值大于66.38，将该电压数据标记为异常数据，输出该数据；
步骤S3021，当接收到异常数据时，获取该异常数据左右相邻的两个电压数据，计算其平均值，标记为更改数据；
步骤S3022，将所有的异常数据更新为对应的更改数据；
具体实施时，当接收到上述的异常数据为320V时，获取该数据的左右相邻的两个电压数据为224V以及211V，则将该异常数据更改为（224+211）/2218V，此处取整是为了方便运算；
步骤S4，计算每个准确数据与电压参数的差值的绝对值，标记为电压偏差，计算电压偏差的标准差，标记为偏差标准差；基于偏差标准差判断电能质量是否合格，输出电能质量信息，所述电能质量信息包括电能质量合格以及电能质量不合格；步骤S4还包括如下子步骤：
步骤S4011，计算电压偏差，计算电压偏差的平均值pz；
具体实施时，例如测量电压参数为220V的电网，测得上述的五组电压数据，则每个电压数据的电压偏差为0、15、4、2以及9，电压偏差的平均值为6；
步骤S4012，利用偏差标准差算法计算得到偏差标准差；
所述偏差标准差算法配置为PB=，其中PB为偏差标准差，yi为第i个电压偏差，pz为电压偏差的平均值，N为第一数量；
具体实施时，当获取到上述的五组电压数据，则其偏差标准差PB=＝5.4；
步骤S4021，计算偏差标准差减去第一标准差的差值，标记为最终参考值；
具体实施时，第一标准差基于电压参数设定，例如当测量电压参数为220V的电网，则第一标准差为10，表示电压数据在210至230V的范围内浮动是正常的；
步骤S4022，当最终参考值小于或等于0时，输出电能质量合格；当最终参考值大于0时，输出电能质量不合格；
实施例
请参阅图3，本发明提供一种用于电能能源调度的安全检测系统，包括电压采集模块、异常处理模块以及电能分析模块；电压采集模块包括参数设定单元以及电压获取单元；参数设定单元用于根据电网的电压参数设定监测范围以及设定采样间隔；电压获取单元用于获取电压数据；
异常处理模块包括异常分析单元以及异常替换单元；异常分析单元用于计算电压平均值以及电压标准差，基于电压数据以及电压标准差判断电压数据是否为异常数据，输出异常数据；异常替换单元用于接收异常数据，将异常数据替换为该数据左右相邻的两个电压数据的平均值；
电能分析模块包括偏差计算单元以及偏差分析单元；偏差计算单元用于计算偏差标准差；偏差分析单元用于分析偏差标准差，输出电能质量信息。
实施例
第三方面，本申请提供一种电子设备，包括处理器以及存储器，存储器存储有计算机可读取指令，当计算机可读取指令由处理器执行时，运行如上任意一项方法中的步骤。通过上述技术方案，处理器和存储器通过通信总线和/或其他形式的连接机构（未标出）互连并相互通讯，存储器存储有处理器可执行的计算机程序，当电子设备运行时，处理器执行该计算机程序，以执行时执行上述实施例的任一可选的实现方式中的方法，以实现以下功能：获取电压数据，计算电压平均值以及电压标准差；计算参考差值，判断是否存在异常数据，将异常数据进行替换处理，计算电压偏差以及偏差标准差，基于偏差标准差判断电能质量是否合格。
实施例
第四方面，本申请提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，运行如上任意一项方法中的步骤。通过上述技术方案，计算机程序被处理器执行时，执行上述实施例的任一可选的实现方式中的方法，以实现以下功能：获取电压数据，计算电压平均值以及电压标准差；计算参考差值，判断是否存在异常数据，将异常数据进行替换处理，计算电压偏差以及偏差标准差，基于偏差标准差判断电能质量是否合格。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例，或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质上实施的计算机程序产品的形式。其中，存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器（Static RandomAccess Memory，简称SRAM），电可擦除可编程只读存储器（Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory，简称EEPROM），可擦除可编程只读存储器（ErasableProgrammable Red Only Memory，简称EPROM），可编程只读存储器（Programmable Red-Only Memory，简称PROM），只读存储器（Read-OnlyMemory，简称ROM），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种用于电能能源调度的安全检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，获取电网的电压参数，基于电压参数设置电能质量分析仪的电压监测参数，所述电压监测参数包括监测范围以及采样间隔；
步骤S2，获取第一数量的电压数据，计算电压数据的平均值以及标准差，分别标记为电压平均值以及电压标准差；
步骤S3，计算电压数据与电压数据的均值的差值的绝对值，标记为参考差值；基于参考差值与电压标准差判断是否存在异常数据，输出异常数据；将异常数据进行替换处理，将替换后的电压数据以及未替换的电压数据标记为准确数据；
步骤S4，计算每个准确数据与电压参数的差值的绝对值，标记为电压偏差，计算电压偏差的标准差，标记为偏差标准差；基于偏差标准差判断电能质量是否合格，输出电能质量信息，所述电能质量信息包括电能质量合格以及电能质量不合格。
2.根据权利要求1所述的一种用于电能能源调度的安全检测方法，其特征在于，所述步骤S1包括如下子步骤：
步骤S101，获取电网的电压参数；
步骤S102，基于电压参数调整电能质量分析仪中的监测范围；
步骤S103，设置采样间隔为第一单位时间。
3.根据权利要求1所述的一种用于电能能源调度的安全检测方法，其特征在于，所述步骤S2包括如下子步骤：
步骤S201，获取第一数量的电压数据，将电压数据按照获取时间进行排序；
步骤S202，计算电压平均值jz；
步骤S203，利用标准差算法计算得到电压数据的标准差；
所述标准差算法配置为DB=，其中DB为电压数据的标准差，xi为第i个电压数据，jz为电压平均值，N为第一数量。
4.根据权利要求1所述的一种用于电能能源调度的安全检测方法，其特征在于，所述步骤S3包括如下子步骤：
步骤S3011，计算参考差值；
步骤S3012，将参考差值与电压标准差的第一倍数进行对比，当参考差值大于等于电压标准差的第一倍数时，将该电压数据标记为异常数据，输出所有的异常数据。
5.根据权利要求1所述的一种用于电能能源调度的安全检测方法，其特征在于，所述步骤S3还包括如下子步骤：
步骤S3021，当接收到异常数据时，获取该异常数据左右相邻的两个电压数据，计算其平均值，标记为更改数据；
步骤S3022，将所有的异常数据更新为对应的更改数据。
6.根据权利要求1所述的一种用于电能能源调度的安全检测方法，其特征在于，所述步骤S4包括如下子步骤：
步骤S4011，计算电压偏差，计算电压偏差的平均值pz；
步骤S4012，利用偏差标准差算法计算得到偏差标准差；
所述偏差标准差算法配置为PB=，其中PB为偏差标准差，yi为第i个电压偏差，pz为电压偏差的平均值，N为第一数量。
7.根据权利要求1所述的一种用于电能能源调度的安全检测方法，其特征在于，所述步骤S4还包括如下子步骤：
步骤S4021，计算偏差标准差减去第一标准差的差值，标记为最终参考值；
步骤S4022，当最终参考值小于或等于0时，输出电能质量合格；当最终参考值大于0时，输出电能质量不合格。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种用于电能能源调度的安全检测方法的系统，其特征在于，包括电压采集模块、异常处理模块以及电能分析模块；所述电压采集模块包括参数设定单元以及电压获取单元；所述参数设定单元用于根据电网的电压参数设定监测范围以及设定采样间隔；所述电压获取单元用于获取电压数据；
所述异常处理模块包括异常分析单元以及异常替换单元；所述异常分析单元用于计算电压平均值以及电压标准差，基于电压数据以及电压标准差判断电压数据是否为异常数据，输出异常数据；所述异常替换单元用于接收异常数据，将异常数据替换为该数据左右相邻的两个电压数据的平均值；
所述电能分析模块包括偏差计算单元以及偏差分析单元；所述偏差计算单元用于计算偏差标准差；所述偏差分析单元用于分析偏差标准差，输出电能质量信息。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，运行如权利要求1-8任一项所述方法中的步骤。
10.一种存储介质，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，运行如权利要求1-8任一项所述方法中的步骤。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN117495058A (zh) * | 2023-12-29 | 2024-02-02 | 浙江浙能能源服务有限公司 | 一种智能调节的能源调度控制方法及系统 |
| CN117890718A (zh) * | 2024-03-15 | 2024-04-16 | 深圳市三行技术有限公司 | 一种基于物联网技术的变频器远程监控系统 |
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| CN117495058B (zh) * | 2023-12-29 | 2024-04-19 | 浙江浙能能源服务有限公司 | 一种智能调节的能源调度控制方法及系统 |
| CN117890718A (zh) * | 2024-03-15 | 2024-04-16 | 深圳市三行技术有限公司 | 一种基于物联网技术的变频器远程监控系统 |
| CN117890718B (zh) * | 2024-03-15 | 2024-05-28 | 深圳市三行技术有限公司 | 一种基于物联网技术的变频器远程监控系统 |
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