一种台区低电压治理方法及系统

技术领域

本发明属于配用电技术领域，尤其涉及一种台区低电压治理方法及系统。

背景技术

作为电能质量的一项重要指标，电压质量可以直接反映出供电部门向用户提供的电能是否合格，其优劣直接会对用户（尤其是医疗设备、自动化装置、通讯设备及计算机等敏感用户）产生巨大影响，如果不采取合适的缓解措施，电压干扰将影响这些设备的正常工作甚至是造成设备的损毁。

国内供电公司均在配电网电压质量管理上进行了大量的工作，但由于配网尤其是用户侧数据量的实际情况十分复杂，这些项目目前均未涉及到低压台区改造，仍集中精力于中压配电网和部分线路的无功补偿等方面。

台区电压是否合格直接关系用户电压质量的好坏。目前台区只监测到配电变压器低压侧三相电压、电流等电气量数据，无法准确掌握用户侧低电压原因，从而造成台区反复运维改造，造成极大的人力及投资浪费。

发明内容

本发明提供一种台区低电压治理方法，用于至少解决上述技术问题之一。

本发明提供一种台区低电压治理方法，包括以下步骤：步骤1：采集台区出口数据和用户侧数据，其中，所述台区出口数据包括台区出口三相电压、台区出口三相电流以及配电变压器分接开关档位数据，所述用户侧数据包括用户侧低电压；步骤2：根据所述用户侧数据生成用户侧低电压事件；步骤3：基于所述台区出口数据对所述用户侧低电压事件进行分析事件原因，其中，所述分析事件原因包括：步骤3.1：按低电压事件发生时间进行排序，并基于时间间隔对所述用户侧低电压事件进行分组；步骤3.2：根据所述配电变压器分接开关档位数据，判断某一用户侧低电压事件组产生期间配电变压器档位是否处于一档或二档；步骤3.3：若某一用户侧低电压事件组产生期间配电变压器档位不处于一档或二档，获取某一用户侧低电压事件组当日的台区出口三相电压的时序数据、台区出口三相电流的时序数据，将当日每个采集点的三相电压最大值减去三相电压最小值得到电压差时序数据，将当日每个采集点的三相电流最大值减去三相电流最小值得到电流差时序数据；计算某一用户侧低电压事件组当日的台区出口A相与B相、B相与C相、A相与C相三个电压序列的相关系数，并设置相关系数的第一阈值，判断三个电压序列相关系数中的最小值是否大于第一阈值且所述某一用户侧低电压事件组产生期间的电压差时序数据中最小值是否小于4V；若三个电压序列相关系数中的最小值不大于第一阈值或所述某一用户侧低电压事件组产生期间的电压差时序数据中最小值不小于4V，将电压差时序数据和电流差时序数据按采集时间对齐，计算电压差时序数据和电流差时序数据的相关系数，设置相关系数的第二阈值，并判断电压差时序数据和电流差时序数据的相关系数是否大于第二阈值且电压差时序数据中最小值是否小于40V；若电压差时序数据和电流差时序数据的相关系数不大于第二阈值或电压差时序数据中最小值不小于40V，判定所述用户侧低电压事件组的原因为台区出口缺陷故障。

在本发明的一些实施方式中，在步骤3之后，所述方法还包括步骤4：依据所述用户侧低电压事件的原因，制定相应的台区低电压治理策略。

在本发明的一些实施方式中，在步骤3.3中，所述将电压差时序数据和电流差时序数据按采集时间对齐包括：若某个采集点缺少电压差时序数据或电流差时序数据，则将该采集点电压差时序数据和电流差时序数据剔除。

在本发明的一些实施方式中，在步骤3中，所述相关系数的计算式如下:

式中，

在本发明的一些实施方式中，所述步骤3.1包括：对于生成的用户侧低电压事件，按日进行分组，基于低电压事件发生时间进行排序，对按日分组后用户侧低电压事件组内事件进行分析；若组内某一用户侧低电压事件、与另一用户侧低电压事件的低电压事件发生时间间隔大于65分钟，则进行再次分组，使将用户侧低电压事件分成N组。

在本发明的一些实施方式中，在步骤3.3之后，所述分析事件原因还包括步骤3.4：判断某一用户侧低电压事件组产生期间的台区出口三相电压平均值序列最大值是否小于207V；若某一用户侧低电压事件组产生期间的台区出口三相电压平均值序列最大值小于207V，判定所述用户侧低电压事件组的原因为10kV线路故障。

在本发明的一些实施方式中，在步骤3.3之后，所述分析事件原因还包括步骤3.5：判断某一用户侧低电压事件组产生期间的台区出口三相电压平均值序列最大值是否不小于207V且配电变压器联结组别是否为Yyn0型；若某一用户侧低电压事件组产生期间的台区出口三相电压平均值序列最大值不小于207V且配电变压器联结组别为Yyn0型，判定所述用户侧低电压事件组的原因为台区三相不平衡故障。

在本发明的一些实施方式中，在步骤3.3之后，所述分析事件原因还包括步骤3.6：判断某一用户侧低电压事件组内是否存在至少两户的A相用户侧低电压不同、至少两户的B相用户侧低电压不同且至少两户的C相用户侧低电压不同；若某一用户侧低电压事件组内存在至少两户的A相用户侧低电压不同、至少两户的B相用户侧低电压不同且至少两户的C相用户侧低电压不同，判定所述用户侧低电压事件组的原因为低压线路故障；若某一用户侧低电压事件组内不存在至少两户的A相用户侧低电压不同、至少两户的B相用户侧低电压不同且至少两户的C相用户侧低电压不同，判定所述用户侧低电压事件组的原因为户表接线故障。

在本发明的一些实施方式中，所述某一用户侧低电压事件组产生期间为最早发生时间至最晚发生时间。

本发明还提供一种台区低电压治理系统，包括：采集模块，配置为采集台区出口数据和用户侧数据，其中，所述台区出口数据包括台区出口三相电压、台区出口三相电流以及配电变压器分接开关档位数据，所述用户侧数据包括用户侧低电压；生成模块，配置为根据所述用户侧数据生成用户侧低电压事件；判断模块，配置为基于所述台区出口数据对所述用户侧低电压事件进行分析事件原因，其中，所述分析事件原因包括：按低电压事件发生时间进行排序，并基于时间间隔对所述用户侧低电压事件进行分组；根据所述配电变压器分接开关档位数据，判断某一用户侧低电压事件组产生期间配电变压器档位是否处于一档或二档；若某一用户侧低电压事件组产生期间配电变压器档位不处于一档或二档，获取某一用户侧低电压事件组当日的台区出口三相电压的时序数据、台区出口三相电流的时序数据，将当日每个采集点的三相电压最大值减去三相电压最小值得到电压差时序数据，将当日每个采集点的三相电流最大值减去三相电流最小值得到电流差时序数据；计算某一用户侧低电压事件组当日的台区出口A相与B相、B相与C相、A相与C相三个电压序列的相关系数，并设置相关系数的第一阈值，判断三个电压序列相关系数中的最小值是否大于第一阈值且所述某一用户侧低电压事件组产生期间的电压差时序数据中最小值是否小于4V；若三个电压序列相关系数中的最小值不大于第一阈值或所述某一用户侧低电压事件组产生期间的电压差时序数据中最小值不小于4V，将电压差时序数据和电流差时序数据按采集时间对齐，计算电压差时序数据和电流差时序数据的相关系数，设置相关系数的第二阈值，并判断电压差时序数据和电流差时序数据的相关系数是否大于第二阈值且电压差时序数据中最小值是否小于40V；若电压差时序数据和电流差时序数据的相关系数不大于第二阈值或电压差时序数据中最小值不小于40V，判定所述用户侧低电压事件组的原因为台区出口缺陷故障。

本申请的台区低电压治理方法及系统，通过采集台区出口及用户侧数据，对用户侧低电压原因进行分析以及制定合理的低电压治理策略，能够实现台区低电压精准治理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的一种台区低电压治理方法的流程图；

图2为本发明一实施例提供一个具体实施例的台区低电压治理方法流程图；

图3为本发明一实施例提供的一具体实施例的台区出口缺陷问题判断流程图；

图4为本发明一实施例提供的一种台区低电压治理系统的结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，其示出了本申请的台区低电压治理方法一实施例的流程图。

如图1所示，在步骤1中，采集台区出口数据和用户侧数据，其中，台区出口数据包括台区出口三相电压、台区出口三相电流以及配电变压器分接开关档位数据，用户侧数据包括用户侧低电压；

在步骤2中，根据用户侧数据生成用户侧低电压事件；

在步骤3中，基于台区出口数据对用户侧低电压事件进行分析事件原因，其中，分析事件原因包括：

步骤3.1：按低电压事件发生时间进行排序，并基于时间间隔对用户侧低电压事件进行分组；

步骤3.2：根据配电变压器分接开关档位数据，判断某一用户侧低电压事件组产生期间配电变压器档位是否处于一档或二档；

步骤3.3：若某一用户侧低电压事件组产生期间配电变压器档位不处于一档或二档，获取某一用户侧低电压事件组当日的台区出口三相电压的时序数据、台区出口三相电流的时序数据，将当日每个采集点的三相电压最大值减去三相电压最小值得到电压差时序数据，将当日每个采集点的三相电流最大值减去三相电流最小值得到电流差时序数据；

计算某一用户侧低电压事件组当日的台区出口A相与B相、B相与C相、A相与C相三个电压序列的相关系数，并设置相关系数的第一阈值，判断三个电压序列相关系数中的最小值是否大于第一阈值且某一用户侧低电压事件组产生期间的电压差时序数据中最小值是否小于4V；

若三个电压序列相关系数中的最小值不大于第一阈值或某一用户侧低电压事件组产生期间的电压差时序数据中最小值不小于4V，将电压差时序数据和电流差时序数据按采集时间对齐，计算电压差时序数据和电流差时序数据的相关系数，设置相关系数的第二阈值，并判断电压差时序数据和电流差时序数据的相关系数是否大于第二阈值且电压差时序数据中最小值是否小于40V；

若电压差时序数据和电流差时序数据的相关系数不大于第二阈值或电压差时序数据中最小值不小于40V，判定用户侧低电压事件组的原因为台区出口缺陷故障。

在本实施例中，对于步骤1，采集台区出口数据和用户侧数据，其中，台区出口数据包括台区出口三相电压、台区出口三相电流以及配电变压器分接开关档位数据，用户侧数据包括用户侧低电压。之后，对于步骤2，根据用户侧数据生成用户侧低电压事件。之后，对于步骤3，基于台区出口数据对用户侧低电压事件进行分析事件原因。

本实施提供的方案采集台区出口数据及用户侧数据，根据用户侧数据生成用户侧低电压事件，生成的用户侧低电压事件可以有利于根据已采集的用户侧电压数据来判断用户侧是否存在低电压，并基于结合台区出口数据对用户侧低电压事件进行分析，能够准确地掌握用户侧低电压原因，避免了需要对台区进行反复运维改造。

在一个具体的实施例中，某一用户侧低电压事件组产生期间为最早发生时间至最晚发生时间。

在一些可选的实施例中，本申请的方法还包括步骤4：依据用户侧低电压事件的原因，制定相应的台区低电压治理策略。

在一些可选的实施例中，将电压差时序数据和电流差时序数据按采集时间对齐包括：若某个采集点缺少电压差时序数据或电流差时序数据，则该采集点电压差时序数据和电流差时序数据剔除。这样，能够提高电压差时序数据和电流差时序数据的对齐精度。

在一些可选的实施例中，步骤3.1包括：对于生成的用户侧低电压事件，按日进行分组，基于低电压事件发生时间进行排序，对按日分组后用户侧低电压事件组内事件进行分析；若组内某一用户侧低电压事件、与另一用户侧低电压事件发生时间间隔大于65分钟，则进行再次分组，使将用户侧低电压事件分成N组。这样，进行再次分组的目的为：主要若两两低电压事件发生时间间隔小于65分钟，说明这两个低电压事件是由于同一原因引起，若大于，则有可能两次低电压事件不是同一原因引起，需要再次分组，将集合按日按时间间隔进行分组后，可以有利于进一步分析每一次用户侧低电压原因。

在一些可选的实施例中，分析事件原因还包括：判断某一用户侧低电压事件组产生期间的台区出口三相电压平均值序列最大值是否小于207V；若某一用户侧低电压事件组产生期间的台区出口三相电压平均值序列最大值小于207V，判定用户侧低电压事件组的原因为10kV线路故障。

在一些可选的实施例中，分析事件原因还包括：判断某一用户侧低电压事件组产生期间的台区出口三相电压平均值序列最大值是否不小于207V且配电变压器联结组别是否为Yyn0型；若某一用户侧低电压事件组产生期间的台区出口三相电压平均值序列最大值不小于207V且配电变压器联结组别为Yyn0型，判定用户侧低电压事件组的原因为台区三相不平衡故障。

在一些可选的实施例中，分析事件原因还包括判断某一用户侧低电压事件组内是否存在至少两户的A相用户侧低电压不同、至少两户的B相用户侧低电压不同且至少两户的C相用户侧低电压不同；若某一用户侧低电压事件组内存在至少两户的A相用户侧低电压不同、至少两户的B相用户侧低电压不同且至少两户的C相用户侧低电压不同，判定用户侧低电压事件组的原因为低压线路故障；若某一用户侧低电压事件组内不存在至少两户的A相用户侧低电压不同、至少两户的B相用户侧低电压不同且至少两户的C相用户侧低电压不同，判定用户侧低电压事件组的原因为户表接线故障。

请参阅图2，其示出了本申请的一个具体实施例的台区低电压治理方法流程图。

如图2所示，台区低电压治理方法包括以下步骤：

（1）采集台区及用户侧数据

在台区加装配电变压器分接开关档位感知装置，在台区出口低压侧安装三相电能表以及在台区所属用户侧安装三相电能表或单相电能表，用户侧电压

（2）生成用户侧低电压事件

用户侧低电压事件由用户侧

对于三相电力用户：

步骤（2.01）：若三相电压值每个采集点均小于198V且持续1小时及以上则生成，事件信息包含台区名称、用户名称、最低电压、低电压起始时间、低电压终止时间、事件类型（整体）、用户类型（三相用户）、A相是否低电压、B相是否低电压、C相是否低电压，定义该为三相电力用户三相低电压事件，则流转至步骤（2.02）；

步骤（2.02）：若三相中某两相电压值每个采集点均小于198V且持续1小时及以上则生成，事件信息包含台区名称、用户名称、最低电压、低电压起始时间、低电压终止时间、事件类型（两相）、用户类型（三相用户）、A相是否低电压、B相是否低电压、C相是否低电压，定义该为三相电力用户两相低电压事件，则流转至步骤（2.03）；

步骤（2.03）：若三相中某单相电压值每个采集点均小于198V且持续1小时及以上则生成，事件信息包含台区名称、用户名称、最低电压、低电压起始时间、低电压终止时间、事件类型（单相）、用户类型（三相用户）、A相是否低电压、B相是否低电压、C相是否低电压，定义该为三相电力用户单相低电压事件，若不满足，则不生成。

对于单相电力用户：

单相电力用户电压值每个采集点均小于198V且持续1小时及以上则生成，事件信息包含台区名称、用户名称、最低电压、低电压起始时间、低电压终止时间、事件类型（单相）、用户类型（单相用户）、A相是否低电压、B相是否低电压、C相是否低电压，定义该为单相电力，若不满足，则不生成。

（3）自动分析用户侧低电压原因

对于生成的，按日进行分组，按低电压事件发生时间进行排序，若两两低电压事件发生时间间隔小于65分钟进行再次分组，最终将分成N组，依次对每组进行原因分析，具体流程图见图3所示：

具体步骤如下：

步骤（3.01）：根据配电变压器分接开关档位（CP）数据，判断该组产生期间配电变压器档位是否处于1或2档，其中组内最早发生时间为组产生期间起始时间，组内最晚发生时间为组产生期间终止时间，若是，则判定该组原因为台区配电变压器档位偏低；若否，则流转至步骤（3.02）；

步骤（3.02）：取组当日台区出口三相电压

计算当日配电变压器出口A相与B相、B相与C相、A相与C相三个电压序列相关系数，并取三个相关系数最小值

式中，

步骤（3.03）：在步骤（3.01）、步骤（3.02）判断配电变压器分开关档位合理且台出口数据正常的基础上，判断用户侧低电压组低电压产生期间台区出口三相电压平均值序列最大值是否小于207V，若是，则判断该组原因为10kV线路问题，若否，则流转至步骤（3.04）；

步骤（3.04）：判断用户侧低电压组低电压产生期间台区出口三相电压平均值序列最大值是否不小于207V且配电变压器联结组别是否为Yyn0型，若是，则判断该组原因为台区三相不平衡问题，则流转至步骤（3.05）；

步骤（3.05）：若该用户侧低电压事件组内存在A相用户侧低电压不同用户2户以上且B相用户侧低电压不同用户2户以上且C相用户侧低电压不同用户2次以上，若是，则判断该组原因为低压线路问题，否则判断是户表接线问题。

（4）制定台区低电压治理策略

在统计周期内，对所有用户侧低电压事件按原因进行分类统计汇总，按“先运维后改造”原则，制定台区低电压治理策略，针对三相不平衡、档位不合理、台区出口缺陷问题采取相应调负荷、调档、消缺、户表接线松动等运维措施，针对台区低电压中的10kV线路问题、低压线路问题采取项目改造措施。

上述方案能够达到以下技术效果：

1、在配电变压器数据采集的基础上，根据台区用户侧电压数据生成，针对三相电力用户，生成三相低电压事件、两相低电压事件、单相低电压事件，针对单相电力用户，生成单相低电压事件，使得能够判断台区出口及用户是否存在低电压，基于判断低电压事件规则，若台区及用户发生低电压，则进行治理，通过生成低电压事件主要是梳理台区及所接带用户没有发生发生低电压，找出存在低电压台区及用户。

2、在配电变压器数据采集的基础上，考虑利用台区三相电压及三相电流数据，自动分析台区出口电压数据是否正常，进一步判断原因是否为台区出口缺陷问题。

3、在配电变压器数据采集的基础上，自动分析是否为台区配电变压器档位不合理、台区三相不平衡问题、10kV线路问题、低压线路问题、户表接线问题，进一步确定台区低电压治理策略。

请参阅图4，其示出了本申请的一种台区低电压治理系统的结构框图。

如图4所示，台区低电压治理系统200，包括采集模块210、生成模块220以及判断模块230。

其中，采集模块210，配置为采集台区出口数据和用户侧数据，其中，台区出口数据包括台区出口三相电压、台区出口三相电流以及配电变压器分接开关档位数据，用户侧数据包括用户侧低电压；生成模块220，配置为根据用户侧数据生成用户侧低电压事件；判断模块230，配置为基于台区出口数据对用户侧低电压事件进行分析事件原因，其中，分析事件原因包括：按低电压事件发生时间进行排序，并基于时间间隔对用户侧低电压事件进行分组；根据配电变压器分接开关档位数据，判断某一用户侧低电压事件组产生期间配电变压器档位是否处于一档或二档；获取某一用户侧低电压事件组当日的台区出口三相电压的时序数据、台区出口三相电流的时序数据，将当日每个采集点的三相电压最大值减去三相电压最小值得到电压差时序数据，将当日每个采集点的三相电流最大值减去三相电流最小值得到电流差时序数据；计算某一用户侧低电压事件组当日的台区出口A相与B相、B相与C相、A相与C相三个电压序列的相关系数，并设置相关系数的第一阈值，判断三个电压序列相关系数中的最小值是否大于第一阈值且某一用户侧低电压事件组产生期间的电压差时序数据中最小值是否小于4V；若三个电压序列相关系数中的最小值不大于第一阈值或某一用户侧低电压事件组产生期间的电压差时序数据中最小值不小于4V，将电压差时序数据和电流差时序数据按采集时间对齐，计算电压差时序数据和电流差时序数据的相关系数，设置相关系数的第二阈值，并判断电压差时序数据和电流差时序数据的相关系数是否大于第二阈值且电压差时序数据中最小值是否小于40V。

应当理解，图4中记载的诸模块与参考图1中描述的方法中的各个步骤相对应。由此，上文针对方法描述的操作和特征以及相应的技术效果同样适用于图4中的诸模块，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。