一種關(guān)聯(lián)分析與電力計(jì)算相結(jié)合的電壓暫降源定位方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種關(guān)聯(lián)分析與電力計(jì)算相結(jié)合的電壓暫降源定位方法，該方法包括如下步驟：1）采集電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)的電壓暫降數(shù)據(jù)；2）分析電壓暫降數(shù)據(jù)，得到疑似電壓暫降源集合；3）利用電網(wǎng)參數(shù)，建立電力計(jì)算模型，參考疑似電壓暫降源集合建立電壓暫降源計(jì)算將各個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓結(jié)果；4）將電力計(jì)算結(jié)果與電壓暫降數(shù)據(jù)對(duì)比，得到電壓暫降源。本發(fā)明利用現(xiàn)有電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)，分析得到電壓暫降源，再利用電力計(jì)算來驗(yàn)證疑似電壓暫降源，有效排除數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生的誤差，提高了結(jié)果的準(zhǔn)確性。
【專利說明】一種關(guān)聯(lián)分析與電力計(jì)算相結(jié)合的電壓暫降源定位方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電能質(zhì)量【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種關(guān)聯(lián)分析與電力計(jì)算相結(jié)合的電壓 暫降源定位方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近二十年來，隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和大功率電力電子技術(shù)等高新 技術(shù)的快速發(fā)展，基于計(jì)算機(jī)、微處理器的高度自動(dòng)化新型用電設(shè)備廣泛使用。相對(duì)傳統(tǒng)用 電設(shè)備，他們對(duì)電能質(zhì)量異常敏感。在電能質(zhì)量的各種問題中，電壓暫降是造成用電設(shè)備不 能正常工作的主要原因，通?？烧J(rèn)為電能質(zhì)量問題引起的設(shè)備運(yùn)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(tǒng)電網(wǎng)有關(guān)，有時(shí)候用戶內(nèi)部電網(wǎng)故障與電力用戶負(fù)荷也會(huì)引 起電壓暫降。電壓暫降給電力用戶造成的巨大經(jīng)濟(jì)損失的責(zé)任如何分擔(dān)，如何更好地深入 地研究電壓暫降發(fā)生機(jī)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 起電壓暫降源位于監(jiān)測(cè)裝置的哪一側(cè)，主要方法有：基于擾動(dòng)功率和擾動(dòng)能量的定位法、基 于阻抗實(shí)部的定位法、基于暫降分類的定位法等。這些方法缺少很充分的理論依據(jù)，其可靠 性和準(zhǔn)確性都有有待于進(jìn)一步提商。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供了一種利用電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)分析與電 力計(jì)算相結(jié)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(jiān)測(cè)裝置 上下游的思路，可以得到電壓暫降源的具體位置。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種關(guān)聯(lián)分析與電力計(jì)算相結(jié)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(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中提取出電壓暫降數(shù)據(jù)；
[0007] 步驟2,數(shù)據(jù)處理，以節(jié)點(diǎn)為列轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)，根據(jù)時(shí)間軸對(duì)齊數(shù)據(jù)，空數(shù)據(jù)填充，得到 電壓暫降記錄數(shù)據(jù)庫(kù)；
[0008] 步驟3,采用FP-growth算法進(jìn)行節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)性挖掘,得到節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則；
[0009] 步驟4,去除非興趣規(guī)則，對(duì)剩余的規(guī)則進(jìn)行分析與評(píng)估；
[0010] 步驟5,如果評(píng)估滿足要求，則經(jīng)過關(guān)聯(lián)規(guī)則解釋得到疑似電壓暫降源，如果不滿 足評(píng)估要求，則回到步驟3對(duì)電壓暫降記錄數(shù)據(jù)庫(kù)中其他的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)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(jù)電網(wǎng)參數(shù)，生成電網(wǎng)計(jì)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(wǎng)計(jì)算模型中設(shè)置電 壓暫降源，做電力計(jì)算；
[0013] 步驟8,將電力計(jì)算得到的各個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓結(jié)果，與篩選后的電壓暫降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)做對(duì) t匕，根據(jù)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(jì)算完 畢，得到電壓暫降源集合，完成電壓暫降源定位。
[0015] 本發(fā)明把所有電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)在同一時(shí)刻上的電壓暫降問題監(jiān)測(cè)記錄作為一個(gè) 事務(wù)，同一時(shí)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(wù)；關(guān)聯(lián)分析的結(jié)果 以關(guān)聯(lián)規(guī)則集合來體現(xiàn)，每條關(guān)聯(lián)規(guī)則又體現(xiàn)項(xiàng)集之間的時(shí)間秩序關(guān)系。
[0016] 優(yōu)選地，對(duì)于來電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電壓暫降數(shù)據(jù)，通過反復(fù)掃描數(shù)據(jù)表，將同一 時(shí)間點(diǎn)上所有結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)寫入新數(shù)據(jù)表的同一條記錄，對(duì)發(fā)生電壓暫降節(jié)點(diǎn)的字段記為1， 未發(fā)生電壓暫降節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的列填入缺省數(shù)值0。
[0017] 優(yōu)選地，根據(jù)電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采集線路、變壓器、電抗器、電容器、負(fù)荷參數(shù)，建立 電網(wǎng)模型。
[0018] 優(yōu)選地，根據(jù)疑似電壓暫降源的深度、持續(xù)時(shí)間、位置信息建立諧波模型，計(jì)算諧 波分布結(jié)果。
[0019] 優(yōu)選地，步驟9設(shè)置循環(huán)，直至疑似電壓暫降源集合中所有電壓暫降源信息參與 計(jì)算完畢。
[0020] 本發(fā)明采用的定位方法，其有益效果為：
[0021] 1、本發(fā)明利用現(xiàn)有電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)，不需要單獨(dú)裝設(shè)硬件產(chǎn)品，合理 利用了電網(wǎng)已有設(shè)備；
[0022] 2、該方法利用電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析出電壓暫降源的位置，并采用電力計(jì)算來驗(yàn) 證分析結(jié)果，定位結(jié)果具有很高的準(zhǔn)確性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1為本發(fā)明電壓暫降源定位方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 本發(fā)明公開了一種關(guān)聯(lián)分析與電力計(jì)算相結(jié)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(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中提取出電壓暫降數(shù)據(jù)；
[0026] 步驟2,數(shù)據(jù)處理，以節(jié)點(diǎn)為列轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)，根據(jù)時(shí)間軸對(duì)齊數(shù)據(jù)，空數(shù)據(jù)填充，得到 電壓暫降記錄數(shù)據(jù)庫(kù)；
[0027] 步驟3,采用FP-growth算法進(jìn)行節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)性挖掘,得到節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則；
[0028] 步驟4,去除非興趣規(guī)則，對(duì)剩余的規(guī)則進(jìn)行分析與評(píng)估；
[0029] 步驟5,如果評(píng)估滿足要求，則經(jīng)過關(guān)聯(lián)規(guī)則解釋得到疑似電壓暫降源，如果不滿 足評(píng)估要求，則回到步驟3對(duì)電壓暫降記錄數(shù)據(jù)庫(kù)中其他的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)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(jù)電網(wǎng)參數(shù)，生成電網(wǎng)計(jì)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(wǎng)計(jì)算模型中設(shè)置電 壓暫降源，做電力計(jì)算；
[0032] 步驟8,將電力計(jì)算得到的各個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓結(jié)果，與篩選后的電壓暫降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)做對(duì) t匕，根據(jù)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(jì)算完 畢，得到電壓暫降源集合，完成電壓暫降源定位。
[0034] 關(guān)聯(lián)分析用于發(fā)現(xiàn)項(xiàng)集中項(xiàng)的關(guān)聯(lián)，因次把每個(gè)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)抽象為項(xiàng)集的一 項(xiàng)，該監(jiān)測(cè)點(diǎn)的電壓暫降數(shù)據(jù)表現(xiàn)為電壓暫降二維數(shù)據(jù)表中的一列；
[0035] 把所有電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)在同一時(shí)刻上的電壓暫降問題監(jiān)測(cè)記錄作為一個(gè)事務(wù)；
[0036] 同一時(shí)刻同一問題的不同相（A，B，C)的記錄記為不同的事務(wù)；
[0037] 關(guān)聯(lián)分析的結(jié)果以關(guān)聯(lián)規(guī)則集合來體現(xiàn)，每條關(guān)聯(lián)規(guī)則又體現(xiàn)項(xiàng)集之間的時(shí)間秩 序關(guān)系（因果關(guān)系），在本發(fā)明中解釋為節(jié)點(diǎn)（集）與節(jié)點(diǎn)（集）之間在電壓暫降問題上的 影響關(guān)系。
[0038] 對(duì)于來電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電壓暫降數(shù)據(jù)，通過反復(fù)掃描數(shù)據(jù)表，將同一時(shí)間點(diǎn) 上所有結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)寫入新數(shù)據(jù)表的同一條記錄，對(duì)發(fā)生電壓暫降節(jié)點(diǎn)的字段記為1，未發(fā)生 電壓暫降節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的列填入缺省數(shù)值0。
[0039] 使用非監(jiān)督學(xué)習(xí)中的屬性過濾器Numeric To Nominal對(duì)數(shù)據(jù)值型數(shù)據(jù)（0,1)進(jìn) 行離散化處理。之后，選擇Associator中的FP-growth算法進(jìn)行節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)性挖掘。
【權(quán)利要求】
1. 一種關(guān)聯(lián)分析與電力計(jì)算相結(jié)合的電壓暫降源定位方法，其特征在于：包括以下步 驟： 步驟1，從電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中提取出電壓暫降數(shù)據(jù)； 步驟2,數(shù)據(jù)處理，以節(jié)點(diǎn)為列轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)，根據(jù)時(shí)間軸對(duì)齊數(shù)據(jù)，空數(shù)據(jù)填充，得到電壓 暫降記錄數(shù)據(jù)庫(kù)； 步驟3,采用FP-growth算法進(jìn)行節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)性挖掘,得到節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則； 步驟4,去除非興趣規(guī)則，對(duì)剩余的規(guī)則進(jìn)行分析與評(píng)估； 步驟5,如果評(píng)估滿足要求，則經(jīng)過關(guān)聯(lián)規(guī)則解釋得到疑似電壓暫降源，如果不滿足評(píng) 估要求，則回到步驟3對(duì)電壓暫降記錄數(shù)據(jù)庫(kù)中其他的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)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(jù)電網(wǎng)參數(shù)，生成電網(wǎng)計(jì)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(wǎng)計(jì)算模型中設(shè)置電壓暫 降源，做電力計(jì)算； 步驟8,將電力計(jì)算得到的各個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓結(jié)果，與篩選后的電壓暫降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)做對(duì)比， 根據(jù)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(jì)算完畢， 得到電壓暫降源集合，完成電壓暫降源定位。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位方法，其特征在于：把所有電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)在同一時(shí)刻 上的電壓暫降問題監(jiān)測(cè)記錄作為一個(gè)事務(wù)，同一時(shí)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(wù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位方法，其特征在于：關(guān)聯(lián)分析的結(jié)果以關(guān)聯(lián)規(guī)則集合來 體現(xiàn)，每條關(guān)聯(lián)規(guī)則又體現(xiàn)項(xiàng)集之間的時(shí)間秩序關(guān)系。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位方法，其特征在于：對(duì)于來電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電壓暫 降數(shù)據(jù)，通過反復(fù)掃描數(shù)據(jù)表，將同一時(shí)間點(diǎn)上所有結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)寫入新數(shù)據(jù)表的同一條記 錄，對(duì)發(fā)生電壓暫降節(jié)點(diǎn)的字段記為1，未發(fā)生電壓暫降節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的列填入缺省數(shù)值0。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位方法，其特征在于：根據(jù)電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采集線路、變 壓器、電抗器、電容器、負(fù)荷參數(shù)，建立電網(wǎng)模型。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位方法，其特征在于：根據(jù)疑似電壓暫降源的深度、持續(xù)時(shí) 間、位置信息建立諧波模型，計(jì)算諧波分布結(jié)果。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位方法，其特征在于：步驟9設(shè)置循環(huán)，直至疑似電壓暫降 源集合中所有電壓暫降源信息參與計(jì)算完畢。
【文檔編號(hào)】G01R31/08GK104155580SQ201410409016
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月19日
【發(fā)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(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院, 清華大學(xué)