一種關聯分析與電力計算相結合的電壓暫降源定位方法
2023-06-11 19:56:31
一種關聯分析與電力計算相結合的電壓暫降源定位方法
【專利摘要】本發明涉及一種關聯分析與電力計算相結合的電壓暫降源定位方法，該方法包括如下步驟：1）採集電能質量監測點的電壓暫降數據；2）分析電壓暫降數據，得到疑似電壓暫降源集合；3）利用電網參數，建立電力計算模型，參考疑似電壓暫降源集合建立電壓暫降源計算將各個節點電壓結果；4）將電力計算結果與電壓暫降數據對比，得到電壓暫降源。本發明利用現有電能質量監測點採集的數據，分析得到電壓暫降源，再利用電力計算來驗證疑似電壓暫降源，有效排除數據分析產生的誤差，提高了結果的準確性。
【專利說明】一種關聯分析與電力計算相結合的電壓暫降源定位方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於電能質量【技術領域】，特別涉及一種關聯分析與電力計算相結合的電壓 暫降源定位方法。
【背景技術】
[0002] 近二十年來，隨著計算機應用技術、自動控制技術和大功率電力電子技術等高新 技術的快速發展，基於計算機、微處理器的高度自動化新型用電設備廣泛使用。相對傳統用 電設備，他們對電能質量異常敏感。在電能質量的各種問題中，電壓暫降是造成用電設備不 能正常工作的主要原因，通常可認為電能質量問題引起的設備運行故障中，有70%?90% 是電壓暫降引起的。
[0003] 電壓暫降不僅與系統電網有關，有時候用戶內部電網故障與電力用戶負荷也會引 起電壓暫降。電壓暫降給電力用戶造成的巨大經濟損失的責任如何分擔，如何更好地深入 地研究電壓暫降發生機理，都需要電壓暫降的定位。目前的電壓暫降源定位，主要是確定引 起電壓暫降源位於監測裝置的哪一側，主要方法有：基於擾動功率和擾動能量的定位法、基 於阻抗實部的定位法、基於暫降分類的定位法等。這些方法缺少很充分的理論依據，其可靠 性和準確性都有有待於進一步提商。
【發明內容】
[0004] 本發明要解決的技術問題是提供了一種利用電能質量監測數據的關聯分析與電 力計算相結合的電壓暫降源定位方法，擺脫了以往定位方法僅確定電壓暫降源在監測裝置 上下遊的思路，可以得到電壓暫降源的具體位置。
[0005] 為了解決上述技術問題，本發明提供了一種關聯分析與電力計算相結合的電壓暫 降源定位方法，該方法包括以下步驟：
[0006] 步驟1，從電能質量監測數據中提取出電壓暫降數據；
[0007] 步驟2,數據處理，以節點為列轉化數據，根據時間軸對齊數據，空數據填充，得到 電壓暫降記錄資料庫；
[0008] 步驟3,採用FP-growth算法進行節點關聯性挖掘,得到節點之間的關聯規則；
[0009] 步驟4,去除非興趣規則，對剩餘的規則進行分析與評估；
[0010] 步驟5,如果評估滿足要求，則經過關聯規則解釋得到疑似電壓暫降源，如果不滿 足評估要求，則回到步驟3對電壓暫降記錄資料庫中其他的節點數據進行關聯分析，直至 分析完畢，得到全部疑似電壓暫降源集合；
[0011] 步驟6，根據電網參數，生成電網計算模型；
[0012] 步驟7,在疑似電壓暫降源集合中選取電壓暫降源信息，在電網計算模型中設置電 壓暫降源，做電力計算；
[0013] 步驟8,將電力計算得到的各個節點電壓結果，與篩選後的電壓暫降監測數據做對 t匕，根據其一致度判斷，疑似電壓暫降源是否為真正的電壓暫降源；
[0014] 步驟9,跳回步驟7,直至疑似電壓暫降源集合中所有電壓暫降源信息參與計算完 畢，得到電壓暫降源集合，完成電壓暫降源定位。
[0015] 本發明把所有電能質量監測點在同一時刻上的電壓暫降問題監測記錄作為一個 事務，同一時刻同一問題的不同相，即A、B、C三相的記錄記為不同的事務；關聯分析的結果 以關聯規則集合來體現，每條關聯規則又體現項集之間的時間秩序關係。
[0016] 優選地，對於來電能質量監測系統的電壓暫降數據，通過反覆掃描數據表，將同一 時間點上所有結點的數據寫入新數據表的同一條記錄，對發生電壓暫降節點的欄位記為1， 未發生電壓暫降節點對應的列填入預設數值0。
[0017] 優選地，根據電網的拓撲結構，採集線路、變壓器、電抗器、電容器、負荷參數，建立 電網模型。
[0018] 優選地，根據疑似電壓暫降源的深度、持續時間、位置信息建立諧波模型，計算諧 波分布結果。
[0019] 優選地，步驟9設置循環，直至疑似電壓暫降源集合中所有電壓暫降源信息參與 計算完畢。
[0020] 本發明採用的定位方法，其有益效果為：
[0021] 1、本發明利用現有電能質量監測點採集的數據，不需要單獨裝設硬體產品，合理 利用了電網已有設備；
[0022] 2、該方法利用電能質量監測數據分析出電壓暫降源的位置，並採用電力計算來驗 證分析結果，定位結果具有很高的準確性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023] 圖1為本發明電壓暫降源定位方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0024] 本發明公開了一種關聯分析與電力計算相結合的電壓暫降源定位方法，該方法包 括以下步驟：
[0025] 步驟1，從電能質量監測數據中提取出電壓暫降數據；
[0026] 步驟2,數據處理，以節點為列轉化數據，根據時間軸對齊數據，空數據填充，得到 電壓暫降記錄資料庫；
[0027] 步驟3,採用FP-growth算法進行節點關聯性挖掘,得到節點之間的關聯規則；
[0028] 步驟4,去除非興趣規則，對剩餘的規則進行分析與評估；
[0029] 步驟5,如果評估滿足要求，則經過關聯規則解釋得到疑似電壓暫降源，如果不滿 足評估要求，則回到步驟3對電壓暫降記錄資料庫中其他的節點數據進行關聯分析，直至 分析完畢，得到全部疑似電壓暫降源集合；
[0030] 步驟6,根據電網參數，生成電網計算模型；
[0031] 步驟7,在疑似電壓暫降源集合中選取電壓暫降源信息，在電網計算模型中設置電 壓暫降源，做電力計算；
[0032] 步驟8,將電力計算得到的各個節點電壓結果，與篩選後的電壓暫降監測數據做對 t匕，根據其一致度判斷，疑似電壓暫降源是否為真正的電壓暫降源；
[0033] 步驟9,跳回步驟7,直至疑似電壓暫降源集合中所有電壓暫降源信息參與計算完 畢，得到電壓暫降源集合，完成電壓暫降源定位。
[0034] 關聯分析用於發現項集中項的關聯，因次把每個電能質量監測點抽象為項集的一 項，該監測點的電壓暫降數據表現為電壓暫降二維數據表中的一列；
[0035] 把所有電能質量監測點在同一時刻上的電壓暫降問題監測記錄作為一個事務；
[0036] 同一時刻同一問題的不同相（A，B，C)的記錄記為不同的事務；
[0037] 關聯分析的結果以關聯規則集合來體現，每條關聯規則又體現項集之間的時間秩 序關係（因果關係），在本發明中解釋為節點（集）與節點（集）之間在電壓暫降問題上的 影響關係。
[0038] 對於來電能質量監測系統的電壓暫降數據，通過反覆掃描數據表，將同一時間點 上所有結點的數據寫入新數據表的同一條記錄，對發生電壓暫降節點的欄位記為1，未發生 電壓暫降節點對應的列填入預設數值0。
[0039] 使用非監督學習中的屬性過濾器Numeric To Nominal對數據值型數據（0,1)進 行離散化處理。之後，選擇Associator中的FP-growth算法進行節點關聯性挖掘。
【權利要求】
1. 一種關聯分析與電力計算相結合的電壓暫降源定位方法，其特徵在於：包括以下步 驟： 步驟1，從電能質量監測數據中提取出電壓暫降數據； 步驟2,數據處理，以節點為列轉化數據，根據時間軸對齊數據，空數據填充，得到電壓 暫降記錄資料庫； 步驟3,採用FP-growth算法進行節點關聯性挖掘,得到節點之間的關聯規則； 步驟4,去除非興趣規則，對剩餘的規則進行分析與評估； 步驟5,如果評估滿足要求，則經過關聯規則解釋得到疑似電壓暫降源，如果不滿足評 估要求，則回到步驟3對電壓暫降記錄資料庫中其他的節點數據進行關聯分析，直至分析 完畢，得到全部疑似電壓暫降源集合； 步驟6，根據電網參數，生成電網計算模型； 步驟7,在疑似電壓暫降源集合中選取電壓暫降源信息，在電網計算模型中設置電壓暫 降源，做電力計算； 步驟8,將電力計算得到的各個節點電壓結果，與篩選後的電壓暫降監測數據做對比， 根據其一致度判斷，疑似電壓暫降源是否為真正的電壓暫降源； 步驟9,跳回步驟7,直至疑似電壓暫降源集合中所有電壓暫降源信息參與計算完畢， 得到電壓暫降源集合，完成電壓暫降源定位。
2. 根據權利要求1所述的定位方法，其特徵在於：把所有電能質量監測點在同一時刻 上的電壓暫降問題監測記錄作為一個事務，同一時刻同一問題的不同相，即A、B、C三相的 記錄記為不同的事務。
3. 根據權利要求1所述的定位方法，其特徵在於：關聯分析的結果以關聯規則集合來 體現，每條關聯規則又體現項集之間的時間秩序關係。
4. 根據權利要求1所述的定位方法，其特徵在於：對於來電能質量監測系統的電壓暫 降數據，通過反覆掃描數據表，將同一時間點上所有結點的數據寫入新數據表的同一條記 錄，對發生電壓暫降節點的欄位記為1，未發生電壓暫降節點對應的列填入預設數值0。
5. 根據權利要求1所述的定位方法，其特徵在於：根據電網的拓撲結構，採集線路、變 壓器、電抗器、電容器、負荷參數，建立電網模型。
6. 根據權利要求1所述的定位方法，其特徵在於：根據疑似電壓暫降源的深度、持續時 間、位置信息建立諧波模型，計算諧波分布結果。
7. 根據權利要求1所述的定位方法，其特徵在於：步驟9設置循環，直至疑似電壓暫降 源集合中所有電壓暫降源信息參與計算完畢。
【文檔編號】G01R31/08GK104155580SQ201410409016
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月19日 優先權日:2014年8月19日
【發明者】曹軍威, 王淼, 鄧珂琳, 許延祥, 許杏桃, 李群, 陳兵, 袁曉冬 申請人:國家電網公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力科學研究院, 清華大學