[发明专利]基于多种预测算法的电能质量稳态指标预警方法

说明书

技术领域

本发明属于电能质量监控与预测技术领域，尤其涉及一种基于多种预测算法的电能质量稳态指标预警方法。

背景技术

稳态电能质量问题包括电压偏差、频率偏差、三相不平衡、电压波动与闪变、总谐波畸变率等问题。其中电压偏差、频率偏差、三相不平衡、长时闪变及总谐波畸变率五项指标是电能质量的常规指标，用这五项常规指标来评价电能质量是比较合理和符合国家标准的。电能质量问题多种多样，造成的危害也有所不同。其中，电压偏差产生的危害是很明显的，电压偏高将损坏绝缘设备，电压偏低将使异步电动机转速降低从而影响产品质量等。频率偏差的影响是当频率偏低时，汽轮机低压级叶片将由于振动加大而产生裂纹，甚至发生断落事故；频率的降低也将引起交流电动机转速相应降低，更加影响火电厂的出力，引起频率下降的恶性循环，频率的下降也会使电动机的转速下降影响产品质量。总谐波畸变率和不平衡度是电能质量非常重要的性能指标，对电力的安全、稳定、经济输送起到了重要作用。谐波会造成供电设备损耗增大，绝缘老化等，对用电设备造成干扰；三相不平衡会增加电能损耗、降低电动机效率、影响用电设备的安全运行；这些问题都会影响电力的安全运行。电压波动与闪变会造成电动机的转速不稳定，影响产品质量，严重时危及设备本身安全运行。电压波动与闪变会导致电子仪器和设备、计算机系统、自动控制生产线以及办公自动化设备等工作不正常，或受到损坏；引起照明灯光闪烁，降低了工作效率和生活质量。

目前，由于电能质量问题日益严峻，同时受关注度日益提高，因此准确全面的提高电能质量的分析显得越来越重要。可以看到，对电能质量稳态指标的预测和预警在电能质量分析方面已经变得不可或缺，它必将受实际应用的推动，不断发展和完善，在未来的电力系统中发挥更大的作用。

随着科学技术的不断发展和进步，越来越多的预测算法被引进到电能质量分析应用中来，用以对电能质量稳态数据的各项指标进行预测。其中，采用的算法有人工神经网络、关联规则、模糊随机序列、时间序列、模糊随机算法等技术，取得了一定的效果。越来越多的预测算法应用到电能质量稳态指标的预测中，使得对预测数据的预警变得越来越复杂。电能质量的预警就是通过分析电能质量预测的数据，对潜在的电能质量问题进行报警，这对供电方和用户均有重要意义。对供电方而言，掌握全网电能质量状况，可以了解电能质量超标和异常线路，促使电能质量问题治理，防止其恶化。由此可见，一种合理可行的电能质量预警方法，可以提前感知将要发生的电能质量问题，为电网的安全运行提供保障，充分发挥电能质量监控平台的巨大作用。然而，现有技术中对稳态指标的预警应用却很少，而且预警的可信度不高。

不同的预测算法得到的预测数据不尽相同，不同的预测算法对不同的稳态指标的预测精确度不同。因此，本发明针对某种稳态指标不同预测算法的历史预测数据的精确度，选择这一指标精确度比较高的预测算法的预测数据作为这一指标的预警基础数据，为决策者提供更准确的决策。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于多种预测算法的电能质量稳态指标预警方法，用于解决现有的电能质量稳态指标预警准确率不高的问题。

为了实现上述目的，本发明提出的技术方案是，一种基于多种预测算法的电能质量稳态指标预警方法，其特征是所述预警方法，包括：

步骤1：针对每个电能质量稳态指标，分别利用不同的预测算法得到相应的预测数据；其中，电能质量稳态指标包括电压偏差、频率偏差、三相不平衡、长时闪变和总谐波畸变率；

步骤2：针对每个电能质量稳态指标，选择误差最低的预测算法得到的预测数据作为这一指标的预警基础数据；

步骤3：计算每日每个电能质量稳态指标的预警基础数据与该指标的CP95限值的偏差百分比；

如果电能质量稳态指标的预警基础数据与该指标的CP95限值的偏差百分比小于第一设定阈值，则电能质量稳态指标未超标；

如果电能质量稳态指标的预警基础数据与该指标的CP95限值的偏差百分比大于等于第一设定阈值并且小于第二设定阈值，则给出三级预警；

如果电能质量稳态指标的预警基础数据与该指标的CP95限值的偏差百分比大于等于第二设定阈值并且小于第三设定阈值，则给出二级预警；

如果电能质量稳态指标的预警基础数据与该指标的CP95限值的偏差百分比大于等于第三设定阈值，则给出一级预警。