一种电能状态评估指标选取方法

技术领域

本发明属于指标选取确定方法，具体涉及一种电能状态评估指标选取方法。

背景技术

电网是现代社会生产生活必不可少的基础设施之一，电网运行的好坏直接影响生产生活的质量。现有技术中对电网评价的维度很多，例如电网建立的经济评价方式，电网运行的质量评价方式，电网运行效率评价方式等等。

这些评价方式的共同点在于：用确定的指标维度和确定的权值对电网评价。然而，电网在运行中不是一成不变的。随着季节的更替，居民用电和工业用电就有很大不同；受经济周期影响，工业用电也呈现周期性的规律变化；在遇到突发情况时，个别原本权值很低的指标，突然变得很重要了等等。

由于解决现有技术中死板、固定的评价指标不能实时的对电网进行评价，因此需要建立一种电能状态评估指标选取方法。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种电能状态评估指标选取方法。

本发明是这样实现的：一种电能状态评估指标选取方法，其中，包括下述步骤：

步骤一：采样

进行基础参数采样；

步骤二：数据归一化

对采样参数进行数据归一化；

步骤三：计算补偿值

计算三个补偿值；

步骤四：计算权重

计算不同参数的权重；

步骤五：权重修订

对权重进行修订；

步骤六：参数选择

根据修正后的权值W

如上所述的一种电能状态评估指标选取方法，其中，所述的步骤一中的采样参数包括：电压偏差、频率偏差、三相不平衡度、谐波占比、电压暂降、线损率，

其中，

电压偏差：各点的实际电压与系统标称电压之差，用百分比表示，即

其中U为实际电压，U

频率偏差：实际频率与标称频率的差值，即

Δf＝|f-f

其中f为实际频率，f

三相不平衡度：是指在电力系统中三相电压幅值不一致的程度，即

其中max表示取最大值，min表示取最小值，

U

谐波占比：谐波占总量的比值，本申请取10次以内谐波的总和与基波的比值，即

其中R表示谐波占比，U

电压暂降：供电电压有效值快速下降到额定值的90％～10％，本申请采样内容包括电压暂降的电压值及持续时间，该项采样包括降幅U

线损率：线损是电能通过输电线路传输而产生的能量损耗，线损的比率为线损率，即

线损率＝(供电量-售电量)/购电量×100％。

如上所述的一种电能状态评估指标选取方法，其中，所述的步骤一中的采样的采样时间为20秒-40秒；采样频率为电网频率的10倍-1000倍；间隔时间范围为30秒-10分钟；采样总时间1小时-24小时。

如上所述的一种电能状态评估指标选取方法，其中，所述的步骤一中的采样时间优选30秒；采样频率优选300倍；间隔时间优选1分钟；采样总时间保证采样最少10次。

如上所述的一种电能状态评估指标选取方法，其中，所述的步骤二包括，用下述公式进行归一化，

归一化数据仅保留小数点后三位数据，

归一化完成后形成归一化数据矩阵

其中行表示不同的采样时间点，列表示不同数据，具体的说，第一列为电压偏差、第二列为频率偏差、第三列为三相不平衡度、第四列为谐波占比、第五列为电压暂降、第六列为线损率，因此本申请中的n＝6。

如上所述的一种电能状态评估指标选取方法，其中，所述的步骤三包括，

步骤3.1：均值

对每列数据取均值，即对每列数据均采用下述公式计算

其中m为步骤二中矩阵B的行数，j表示列数，即该计算针对第j列进行，j的取值范围为1～n，其中n＝6，

经过上述计算得到b

取锚点

若

若

若

步骤3.2：中位数

对每列数据取中位数，若该列数据为奇数个，则直接取中位数，若该列数据为偶数个，则取最中间的两个数的均值作为中位数，

经过上述计算得到b

取锚点

若

若

若

步骤3.3：方差

对每列数据取方差，即对每列数据均采用下述公式计算

其中m为步骤二中矩阵B的行数，j表示列数，即该计算针对第j列进行，j的取值范围为1-n，其中n＝6，

经过上述计算得到b

取锚点

若

若

若

如上所述的一种电能状态评估指标选取方法，其中，所述的步骤四包括，

令

当全部p

其中ln()表示以常数e为底数的对数，m为步骤二中矩阵B的行数，

如果p

权重W

如上所述的一种电能状态评估指标选取方法，其中，所述的步骤五包括，

取权值W

若k

若k

若k

若k

若k

若k

若k

若k

若k

如上所述的一种电能状态评估指标选取方法，其中，所述的步骤六包括任选的下述两种方案之一，

方案一：对修正后的W

方案二：对修正后的W

本发明的显著效果是：(1)本发明选取了几个特定的对电网运行影响较大的指标作为评价基础指标；(2)通过参数的相互关系，计算了各个指标的基础权值；(3)通过修正基础权值，使得指标最能体现现有电网的运行状态。

具体实施方式

一种电能状态评估指标选取方法，包括下述步骤：

步骤一：采样

采样参数包括：电压偏差、频率偏差、三相不平衡度、谐波占比、电压暂降、线损率。

其中，

电压偏差：各点的实际电压与系统标称电压之差，用百分比表示，即

其中U为实际电压，U

频率偏差：实际频率与标称频率的差值，即

Δf＝|f-f

其中f为实际频率，f

三相不平衡度：是指在电力系统中三相电压幅值不一致的程度，即

其中max表示取最大值，min表示取最小值，

U

谐波占比：谐波占总量的比值。本申请取10次以内谐波的总和与基波的比值。即

其中R表示谐波占比，U

电压暂降：供电电压有效值快速下降到额定值的90％～10％。本申请采样内容包括电压暂降的电压值及持续时间。该项采样包括降幅U

线损率：线损是电能通过输电线路传输而产生的能量损耗。线损的比率为线损率，即

线损率＝(供电量-售电量)/购电量×100％

上述采样的采样时间为20秒-40秒，优选30秒；采样频率为电网频率的10倍-1000倍，优选300倍；间隔时间范围为30秒-10分钟，优选1分钟；采样总时间1小时-24小时采样最少10次以上。

步骤二：数据归一化

上述所有数据均采用统一的归一化公式，具体可以选用任意现有归一化公式进行，本申请提供一种最简单的归一化公式，如下：

归一化数据仅保留小数点后三位数据。

归一化完成后形成归一化数据矩阵

其中行表示不同的采样时间点，列表示不同数据，具体的说，第一列为电压偏差、第二列为频率偏差、第三列为三相不平衡度、第四列为谐波占比、第五列为电压暂降、第六列为线损率。因此本申请中的n＝6。

步骤三：计算补偿值

步骤3.1：均值

对每列数据取均值，即对每列数据均采用下述公式计算

其中m为步骤二中矩阵B的行数，j表示列数，即该计算针对第j列进行，j的取值范围为1～n，其中n＝6。

经过上述计算得到b

取锚点

若

若

若

步骤3.2：中位数

对每列数据取中位数，若该列数据为奇数个，则直接取中位数，若该列数据为偶数个，则取最中间的两个数的均值作为中位数。

经过上述计算得到b

取锚点

若

若

若

步骤3.3：方差

对每列数据取方差，即对每列数据均采用下述公式计算

其中m为步骤二中矩阵B的行数，j表示列数，即该计算针对第j列进行，j的取值范围为1-n，其中n＝6。

经过上述计算得到b

取锚点

若

若

若

步骤四：计算权重

令

当全部p

其中ln()表示以常数e为底数的对数，m为步骤二中矩阵B的行数。

如果p

权重W

步骤五：权重修订

取权值W

若k

若k

若k

若k

若k

若k

若k

若k

若k

例如，若某列参数的k

步骤六：参数选择

根据修正后的权值W

对参数的选择可以根据实际情况进行，本申请提供两个具体选择的方案，本领域的技术人员可以任意选取一种，也可以根据实际情况采用其他策略选择。

方案一：对修正后的W

方案二：对修正后的W

本方法在使用的时候，根据需要每隔一段时间就进行一次，重新确定电网中各个指标的权重值，以便随时调整电网的评价方式。由于不同时间段电网用电特点变化较快，建议每周进行一次上述指标权重的调整，当然本领域技术人员也可以根据实际情况调整采样间隔周期，一个月，一个季度，半年都是可以选择的。