[0001]
本发明属于调整和组合方法，具体涉及一种配网台区电能质量评价的权值调整与动态组合方法。
背景技术：
[0002]
电网质量一直是电网供电效果的重要评价方式。不同台区由于重点用电用户特点不同，评价电网供电质量的具体客观指标也略有不同。
[0003]
现有技术中，对电网电能质量评价最基本和公认的指标一般包括以下几个方面：谐波所占比例、电压波动比例、三相电压偏差比例、频率偏差值。为了保证不同维度的各个指标可以放在同一衡量标准下进行评价，因此一般给上述指标设置权值，用各项指标的加权总和作为电网电能质量的总评价。
[0004]
现有技术的优势在计算方便，但是其缺陷也很明显，(1)不同指标在不同时间段体现的特点不同，上述指标和权值并不能体现指标随时间变化的情况；(2)由于各个指标相互独立，当有一个指标偏大，其他三个指标均很小的时候，可能会出现，总体评价结果不严重，但是偏大的指标已经快要超过额定范围的情况，即整体评价体现不出严重指标的特点。
技术实现要素：
[0005]
本发明针对现有技术的缺陷，提供一种配网台区电能质量评价的权值调整与动态组合方法。
[0006]
本发明是这样实现的：一种配网台区电能质量评价的权值调整与动态组合方法，包括下述步骤：
[0007]
步骤一：采样；
[0008]
步骤二：设定阈值；
[0009]
步骤三：计算权值；
[0010]
步骤四：计算总和结果；
[0011]
步骤五：输出。
[0012]
如上所述的一种配网台区电能质量评价的权值调整与动态组合方法，其中，所述的步骤一包括下述内容，
[0013]
采样包括四类数据的采样，即分别针对谐波所占比例、电压波动比例、三相电压不平衡、频率偏差值进行采样，
[0014]
采样频率根据需要进行，当需要评价的电网对时间间隔要求很高时，判断电网平稳时，低采样率，电网瞬间巨变时，高采样率，
[0015]
所述的低采样率是指以电网频率的10-20倍频率为采样频率；所述的高采样率是以电网的100-1000倍频率为采样频率，
[0016]
针对谐波所占比例：对电网电能采样，计算谐波所占比例，该比例用百分比表示，该所占比例为采样数据，
[0017]
电压波动比例：采集电网电压，将电网电压与标准值进行相减并取绝对值，然后将差值与标准值相除，得到百分比数值，得到的百分比数值为本申请采样的内容，
[0018]
三相电压不平衡：用电压负序分量与正序分量的方均根，并百分比表示，该百分比值为本申请的采样内容，
[0019]
频率偏差：采集电网频率，用该频率与标准频率的差作为频率偏差的采样内容，所述的采样内容为频率偏差的绝对值。
[0020]
如上所述的一种配网台区电能质量评价的权值调整与动态组合方法，其中，所述的步骤二包括下述内容，
[0021]
为谐波所占比例、电压波动比例、三相电压不平衡分别设置第一阈值线和第二阈值线，为频率偏差值设定唯一阈值线，
[0022]
所述的谐波所占比例的第一阈值线为0.5％，第二阈值线为5％，
[0023]
所述的电压波动比例的第一阈值线为0.5％，第二阈值线为5％，
[0024]
所述的三相电压不平衡的第一阈值线为0.1％，第二阈值线为2％，
[0025]
所述的频率偏差值的唯一阈值线为0.2hz。
[0026]
如上所述的一种配网台区电能质量评价的权值调整与动态组合方法，其中，所述的步骤三包括下述内容，
[0027]
在第一次计算权值时为每个指标均赋予权值0.25，在第二次以后的权值计算时根据后续公式进行计算，谐波所占比例、电压波动比例、三相电压不平衡和频率偏差值的权值分别记为s1、s2、s3、s4，
[0028]
用a
i
表示第i次采样的谐波所占比例，用b
i
表示第i次采样的电压波动比例，用c
i
表示第i次采样的三相电压不平衡，用d
i
表示第i次采样的频率偏差值，
[0029]
用a1表示谐波所占比例的第一阈值线，用a2表示谐波所占比例的第二阈值线；
[0030]
用b1表示电压波动比例的第一阈值线，用b2表示电压波动比例的第二阈值线；
[0031]
用c1表示三相电压不平衡的第一阈值线，用c2表示三相电压不平衡的第二阈值线；
[0032]
用d1表示频率偏差值的唯一阈值线，
[0033]
若0≤a
i
＜a1，则令a
′
i
＝0.1；
[0034]
若a1≤a
i
≤a2，则令
[0035]
若a
i
＞a2，则发出报警，提示工作人员电网谐波超过阈值范围，并结束本方法；
[0036]
若0≤b
i
＜b1，则令b
′
i
＝0.1；
[0037]
若b1≤b
i
≤b2，则令
[0038]
若b
i
＞b2，则发出报警，提示工作人员电压波动超过阈值范围，并结束本方法；
[0039]
若0≤c
i
＜c1，则令c
′
i
＝0.1；
[0040]
若c1≤c
i
≤c2，则令
[0041]
若c
i
＞c2，则发出报警，提示工作人员三相电压不平衡超过阈值范围，并结束本方法；
[0042]
若0≤d
i
≤d1，则令
[0043]
若d
i
＞d1，则发出报警，提示工作人员频率偏差超过阈值范围，并结束本方法，
[0044]
若a
′
i
＝0.1，则s1＝0.1；否则s1用下述公式计算，
[0045][0046]
若b
′
i
＝0.1，则s2＝0.1；否则s2用下述公式计算，
[0047][0048]
若c
′
i
＝0.1，则s3＝0.1；否则s3用下述公式计算，
[0049][0050]
若d
′
i
小于等于0.1，则s4＝0.1；否则s4用下述公式计算，
[0051][0052]
当上述s1、s2、s3、s4中有任意一个不为0.1时，将采样频率改变为高采样频率，当上述s1、s2、s3、s4均为0.1时，将采样频率变为低采样频率，高采样频率和低采样频率的具体数值可以在相应的范围内任意选择，但是对于某一次执行本申请的方法，高采样频率和低采样频率一旦确定，就不再改变。
[0053]
如上所述的一种配网台区电能质量评价的权值调整与动态组合方法，其中，由于谐波所占比例、三相电压不平衡两个参数的影响效果并不仅局限于本周期采样数据，因此当对应的s1和s3不为0.1时，应对s1和s3分别做如下计算，
[0054]
当s1不等于0.1时，用下述公式计算
[0055][0056]
其中等式左边的s1是更新后的权值，等式右边的s
1(i-1)
是上周期s1，等式右边的s
1(i)
是本周期用步骤三计算得到的数值，sin是正弦函数，
[0057]
当s3不等于0.1时，用下述公式计算
[0058][0059]
其中，等式左边的s3是更新后的权值，等式右边的s
3(i-1)
是上周期s3，等式右边的s
3(i)
是本步骤前面依据公式计算出的s3，也是更新前的s3。
[0060]
如上所述的一种配网台区电能质量评价的权值调整与动态组合方法，其中，所述的步骤四包括下述内容，
[0061]
计算总和结果用下述公式
[0062]
p＝a
i
×
s1+b
i
×
s2+c
i
×
s3+d
i
×
s4[0063]
如上所述的一种配网台区电能质量评价的权值调整与动态组合方法，其中，所述的步骤五包括下述内容，
[0064]
将步骤四计算的结果输出，加权总和数字越小，电网质量越高，反之电网质量越差。
[0065]
本发明的显著效果是：(1)通过设置四个相互独立的评价指标，使得电网电能质量评价全面；(2)通过给四个指标设置权值，保证了评价结果既能充分体现每个指标的特点，整体评价又很可靠；(3)通过设置权值动态调整机制，使得个别已经逼近额定值极限的指标能得到充分体现，而具体测量值与理论值接近的指标所占权值很小，进一步在个别指标与整体评价中取得了平衡，能够很客观准确的评价电网电能质量。
具体实施方式
[0066]
一种配网台区电能质量评价的权值调整与动态组合方法，包括下述步骤：
[0067]
步骤一：采样
[0068]
采样包括四类数据的采样，即分别针对谐波所占比例、电压波动比例、三相电压不平衡、频率偏差值进行采样。
[0069]
采样频率根据需要进行，当需要评价的电网对时间间隔要求很高时，一般以电网频率的1000倍为采样频率，当需要评价的电网对时间间隔要求不高时，以电网频率的10倍为采样频率。判断电网平稳时，低采样率，电网瞬间巨变时，高采样率。
[0070]
所述的低采样率是指以电网频率的10-20倍频率为采样频率；所述的高采样率是以电网的100-1000倍频率为采样频率。具体采样频率数值可以根据需要在上述范围内任意选择。
[0071]
虽然采样频率可以根据需要调整，但是只要是同一次评价活动，该采样频率一旦确定就不再更改。
[0072]
本申请的采样内容都不是直接取得所需数据，而是采集相关基础数据然后根据基础数据计算得到的，具体为
[0073]
针对谐波所占比例：对电网电能采样，计算谐波所占比例，该比例用百分比表示，该所占比例为采样数据。
[0074]
电压波动比例：采集电网电压，将电网电压与标准值进行相减并取绝对值，然后将差值与标准值相除，得到百分比数值，得到的百分比数值为本申请采样的内容。
[0075]
三相电压不平衡：用电压负序分量与正序分量的方均根，并百分比表示，该百分比值为本申请的采样内容。
[0076]
频率偏差：采集电网频率，用该频率与标准频率的差作为频率偏差的采样内容。由于本申请只需要使用其数值部分，因此所述的采样内容为频率偏差的绝对值。
[0077]
步骤二：设定阈值
[0078]
为谐波所占比例、电压波动比例、三相电压不平衡分别设置第一阈值线和第二阈值线，为频率偏差值设定唯一阈值线。
[0079]
所述的谐波所占比例的第一阈值线为0.5％，第二阈值线为5％，
[0080]
所述的电压波动比例的第一阈值线为0.5％，第二阈值线为5％，
[0081]
所述的三相电压不平衡的第一阈值线为0.1％，第二阈值线为2％，
[0082]
所述的频率偏差值的唯一阈值线为0.2hz。
[0083]
步骤三：计算权值
[0084]
在第一次计算权值时为每个指标均赋予权值0.25，在第二次以后的权值计算时根据后续公式进行计算。谐波所占比例、电压波动比例、三相电压不平衡和频率偏差值的权值分别记为s1、s2、s3、s4。
[0085]
用a
i
表示第i次采样的谐波所占比例，用b
i
表示第i次采样的电压波动比例，用c
i
表示第i次采样的三相电压不平衡，用d
i
表示第i次采样的频率偏差值。
[0086]
用a1表示谐波所占比例的第一阈值线，用a2表示谐波所占比例的第二阈值线；
[0087]
用b1表示电压波动比例的第一阈值线，用b2表示电压波动比例的第二阈值线；
[0088]
用c1表示三相电压不平衡的第一阈值线，用c2表示三相电压不平衡的第二阈值线；
[0089]
用d1表示频率偏差值的唯一阈值线。
[0090]
若0≤a
i
＜a1，则令a
′
i
＝0.1；
[0091]
若a1≤a
i
≤a2，则令
[0092]
若a
i
＞a2，则发出报警，提示工作人员电网谐波超过阈值范围，并结束本方法；
[0093]
若0≤b
i
＜b1，则令b
′
i
＝0.1；
[0094]
若b1≤b
i
≤b2，则令
[0095]
若b
i
＞b2，则发出报警，提示工作人员电压波动超过阈值范围，并结束本方法；
[0096]
若0≤c
i
＜c1，则令c
′
i
＝0.1；
[0097]
若c1≤c
i
≤c2，则令
[0098]
若c
i
＞c2，则发出报警，提示工作人员三相电压不平衡超过阈值范围，并结束本方法；
[0099]
若0≤d
i
≤d1，则令
[0100]
若d
i
＞d1，则发出报警，提示工作人员频率偏差超过阈值范围，并结束本方法。
[0101]
若a
′
i
＝0.1，则s1＝0.1；否则s1用下述公式计算，
[0102][0103]
若b
′
i
＝0.1，则s2＝0.1；否则s2用下述公式计算，
[0104][0105]
若c
′
i
＝0.1，则s3＝0.1；否则s3用下述公式计算，
[0106][0107]
若d
′
i
小于等于0.1，则s4＝0.1；否则s4用下述公式计算，
[0108][0109]
当上述s1、s2、s3、s4中有任意一个不为0.1时，将采样频率改变为高采样频率，当上述s1、s2、s3、s4均为0.1时，将采样频率变为低采样频率。高采样频率和低采样频率的具体数
值可以在相应的范围内任意选择，但是对于某一次执行本申请的方法，高采样频率和低采样频率一旦确定，就不再改变。例如，某次执行本方法，低采样频率设定为电网频率的15倍，高采样频率设定为电网频率的800倍，那么在本次执行本方法的全部过程中，上述倍数不再改变；但是另一次执行本方法，可以重新选择高采样频率和低采样频率的具体倍数。
[0110]
由于谐波所占比例、三相电压不平衡两个参数的影响效果并不仅局限于本周期采样数据，因此当对应的s1和s3不为0.1时，应对s1和s3分别做如下计算。
[0111]
当s1不等于0.1时，用下述公式计算
[0112][0113]
其中等式左边的s1是更新后的权值，等式右边的s
1(i-1)
是上周期s1，等式右边的s
1(i)
是本周期用步骤三计算得到的数值，sin是正弦函数。
[0114]
当s3不等于0.1时，用下述公式计算
[0115][0116]
其中，等式左边的s3是更新后的权值，等式右边的s
3(i-1)
是上周期s3，等式右边的s
3(i)
是本步骤前面依据公式计算出的s3，也是更新前的s3，
[0117]
步骤四：计算总和结果
[0118]
p＝a
i
×
s1+b
i
×
s2+c
i
×
s3+d
i
×
s4[0119]
步骤五：输出
[0120]
将步骤四计算的结果输出。加权总和数字越小，电网质量越高，反之电网质量越差。