[发明专利]基于动态规划时间序列相似性的三相不平衡源溯源方法

说明书

本发明涉及一种基于动态规划时间序列相似性的三相不平衡源溯源方法。从电能质量监测系统中获取母线上安装的电能质量监测终端采集的预设时间内的负序电压监测数据，并形成负序电压时间序列数据；从用电信息采集系统中获取母线所供电的所有用户预设时间内的用电有功功率数据，并形成用电有功功率时间序列数据；使用数据标准化方法处理负序电压监测数据和用电有功功率数据，形成负序电压和用电有功功率的标准化时间序列数据；使用基于动态规划原理求解时间序列数据相似性的算法求解每个用户用电有功功率时间序列数据与母线上负序电压时间序列数据的相关性，并进行三相不平衡源溯源。本发明方法能够分析每个用户平均有功功率序列数据与负序电压序列数据的相关性，判断其中相关性最强的用户为三相不平衡源。

技术领域

本发明涉及一种基于动态规划时间序列相似性的三相不平衡源溯源方法。

背景技术

随着现代工业发展趋势的日益加快，电网中的三相不平衡负荷也随之增多，使得公用电网三相不平衡问题日益严重，电压和电流中所含的负序分量将对电气设备产生诸多不良影响，如增加线路电能的损耗、降低了配电变压器的效率、导致配电变压器的运行温度升高，缩短使用寿命。实际电力系统中一条母线往往连接多个三相不平衡用户，这些用户间的三相不平衡电压、电流相互影响，如何根据已有数据准确定位三相不平衡源，是定量划分三相不平衡责任的基础，也是有效治理三相不平衡，保证电网和用户安全高效运行的前提。

目前三相电压不平衡溯源方法可分为两种：负序功率方向法和责任分摊法。负序功率方向法用于区分系统侧和用户侧哪一侧为主要三相不平衡源，对于同一母线上连接多个三相不平衡源时难以使用。对于三相电压不平衡责任的定量计算通常使用责任分摊法，通过分析计算系统侧和用户侧负序等效电路，分摊每一个用户的三相不平衡责任。这种方法实际上同时进行溯源与责任分摊，首先通过工程经验判断疑似不平衡源，再使用专门测试得到的数据求解三相不平衡责任指标，结果较大的认为是主要三相不平衡源。

目前此问题存在以下技术缺陷：

1、现有的责任分摊方法如阻抗近似法、线性化法等，都需要对母线的基波电压和各馈线的基波电流进行精确测量，利用包含幅值和相角的采样值进行计算，但目前国家电网公司统一推广的电能质量监测系统均只能提供基波电压电流的3分钟统计值，这导致现有所有方法均无法适用。

2、现有的责任分摊方法大多基于短时测量的瞬时数据，但是三相不平衡是长期存在的稳态量，通过短时间瞬时数据测量进行三相不平衡源溯源和责任分摊不够准确，也很难得到多方认可和接受。

3、目前电能质量监测系统监测点有限，无法做到对每个专变用户均进行监测，但三相不平衡大多是由于低压不平衡用户引起的，仅靠安装在变电站母线上的电能质量监测终端提供的监测数据无法对每个用户的电压、电流数据进行准确的测量，因此无法进行低压用户的责任划分。

4、现有责任计算方法都基于诺顿等效电路，理论上需要已知系统侧和各个三相不平衡源的诺顿等效电流源负序电流，但是由于这一电流无法测量得到，通常使用支路电流进行近似计算，由于三相不平衡源之间的耦合及其交互影响，这种近似计算将导致责任指标计算存在较大误差，甚至引起三相不平衡源溯源不准确的问题。

5、现有责任分摊方法受等效负序阻抗波动影响大，目前通过把阻抗的波动等效成电流源电流的波动，再进行责任划分计算。这种方法计算量较大、且存在误差，都不能从根本上解决这一问题。

因此，实际工程上，迫切需要一种利用实际电能质量监测系统统计数据，融合其它电力系统数据(如用电信息采集系统的用户用电数据)，基于时间序列相似性算法的三相不平衡源溯源新方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于动态规划时间序列相似性的三相不平衡源溯源方法，该方法能够分析每个用户平均有功功率序列数据与负序电压序列数据的相关性，判断其中相关性最强的用户为三相不平衡源。