一种电能质量稳态指标计算方法技术

技术编号:10375928 阅读:172 留言:0更新日期:2014-08-28 18:19
本发明专利技术公开了属于电气自动化技术领域的一种电能质量稳态指标计算方法。该方法为:1)第i日数据排序后的前Mi个为Si;2)排序k组Si为T,令cp95’=T[I95],cp99’=T[I99];3)i=1;4)取Smi;5)i<k执行6);i>=k执行7);6)Smi<=cp95’,i加1,返回4);Smi>cp95’,将i存入R中,i加1,返回4);7)将R中i对应的数据排序,设Mi后大于cp95’的为Li,把所有Li和T排序为T’,cp95’=T’[I′95],cp99’=T’[I′99];8)输出cp95’和cp99’。本发明专利技术能高效计算电能质量稳态指标,所需存储空间少,为电能质量系统稳定运行提供技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种电能质量稳态指标计算方法
本专利技术属于电能质量监测数据技术,特别涉及一种电能质量稳态指标计算方法。
技术介绍
电能质量稳态指标包括电压偏差、频率偏差、电压谐波含有率、电流谐波含量等一百多个通道,是电能质量的重要衡量指标。根据相关电能质量国标要求,在分析稳态指标时一般要统计各通道的最大值、99概率大值、95概率大值,统计时间段通常包括日、周、月、季、年等,每个通道包括A、B、C或AB、BC、CA三相。每个通道每日的采样点数由监测装置的采样间隔决定,采样间隔通常在3秒到5分钟之间,对应采样点数为288到28800。一个省级电能质量监控系统目前一般有几百个监测点,且近几年在迅速增加,根据规划,未来省级系统应支持三千五百个以上监测点。由于数据量庞大,稳态指标计算非常耗时。如何提高稳态指标的计算效率成为电能质量监测分析系统的关键工作。稳态指标主要是计算95概率大值和99概率大值,计算时间主要取决于排序时间。常见的较快的排序算法有快速排序、堆排序和k路归并排序等。当采样间隔为3秒时,k路归并排序算法计算一个监测点的所有月稳态指标约需8分钟31秒,年稳态指标约需1小时25分钟。当系统中有3000个监测点时,计算月指标约需17天零17小时,计算年指标约需175天,这还未包括数据的读取和存储时间,其性能显然不能满足要求。
技术实现思路
针对电能质量稳态指标计算缓慢的问题,本专利技术提出一种电能质量稳态指标计算方法,其特征在于,该方法的步骤为:步骤1:读取k日的采样数据,将每一日的采样数据从大到小排序,将第i日采样数据排序后的前Mi个采样数据存储为数组Si;其中,Mi=Ni×X%+1,X大于等于5,i=1,2,、、、,k,Ni表示第i日采样数据的个数;步骤2:将k组数组Si中的采样数据从大到小进行合并排序并存储在数组T中,令cp95’=T[I95],cp99’=T[I99],其中,T[I95]和T[I99]分别为数组T中的第I95和I99个值,步骤3:令i等于1;步骤4:取第i个数组Si的最小值Smi;步骤5:当i小于k时,执行步骤6;当i大于等于k时,执行步骤7;步骤6:将Smi与cp95’作比较,若Smi小于等于cp95’,令i加1,返回步骤4;若Smi大于cp95’,将i存入数组R中,令i加1,返回步骤4;步骤7:根据数组R中存入的i值,读取相应的采样数据并从大到小排序,取第Mi个值之后大于cp95’的采样数据存入数组Li中,把所有Li中的采样数据和T合并后按从大到小的顺序排序形成数组T’,令cp95’=T’[I′95],cp99’=T’[I′99],其中,T’[I′95]和T’[I′99]分别为数组T’中的第I′95个值和I′99个值,I′95=TN×5%+1,I′99=TN×1%+1,TN为数组T’中采样数据的个数;步骤8:输出95概率大值CP95为cp95’,输出99概率大值CP99为cp99’。专利技术的有益效果:本专利技术既能快速高效的计算电能质量稳态指标,又不需要太多额外存储空间,解决了电能质量监测分析系统中的关键问题,为电能质量系统稳定运行提供系统性能层面支撑和保证。附图说明图1为本专利技术提出的电能质量稳态指标计算方法流程图;图2为X取7时,用不同方法计算周、月、季和年指标所用时间对比图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术方法作进一步的说明。如图1所示为本专利技术提出的电能质量稳态指标计算方法流程图,具体为:步骤1:步骤1:读取k日的采样数据,将每一日的采样数据从大到小排序,将第i日采样数据排序后的前Mi个采样数据存储为数组Si,未保存的采样数据假设存入数组L’i中;其中,i=1,2,、、、,k,k为时间范围(周、月、季和年)内的天数,Mi=Ni×X%+1,X大于等于5(X的取值是根据实际数据测得的,不同环境和目的,X是可调整的),Ni表示第i日采样数据的个数。步骤2:将k组数组Si中的采样数据从大到小进行合并排序(可采用败者树方法)并存储在数组T中,取数组T中的第I95和I99个值,令cp95’=T[I95],cp99’=T[I99],其中,T[I95]和T[I99]分别为数组T中的第I95和I99个值,步骤3:令i等于1;步骤4:取第i个数组Si的最小值(最后一个值)Smi;步骤5:当i小于k时,执行步骤6;当i大于等于k时,执行步骤7;步骤6:将Smi与cp95’作比较,若Smi小于等于cp95’,说明数组L’i中的采样数据也比cp95’小,cp95’不会存在于数组L’i中,此时的cp95’不变。令i加1,返回步骤4;若Smi大于cp95’,说明数组L’i中可能存在比cp95’大的采样数据,所以要将i存入数组R中,为重新读取采样数据作准备。令i加1,返回步骤4。步骤7:根据数组R中存入的i值,读取相应的采样数据并从大到小排序,取第Mi个值之后大于cp95’的采样数据存入数组Li中,把所有Li中的采样数据和T合并后按从大到小的顺序排序形成数组T’,令cp95’=T’[I′95],cp99’=T’[I′99],其中,T’[I′95]和T’[I′99]分别为数组T’中的第I′95个值和I′99个值,I′95=TN×5%+1,I′99=TN×1%+1,TN为数组T’中采样数据的个数;步骤8:输出95概率大值CP95为cp95’,输出99概率大值CP99为cp99’。实施例1某监测点,采样间隔为3秒,每日采样点数为28800个。每日需要计算的通道共230个。由于采样点数较大,X取7。每日计算日数据时用快速排序方法,总耗时12.168秒,平均每组数据的时间是0.0312秒。排序后每组采样数据存储前2017个点(28800×7%+1向上取整)。计算周指标时用本专利技术的计算方法,总耗时1.035秒,平均每组数据的计算时间是0.0045秒。用快速排序法计算,总耗时59.202秒,平均每组数据的计算时间是0.2574秒。新方法性能提升57倍。计算月指标时用本专利技术的计算方法,总耗时5.382秒,平均每组数据的计算时间是0.0234秒。用快速排序法计算,总耗时366.252秒,平均每组数据的计算时间是1.5924秒。新方法性能提升68倍。计算季指标时用本专利技术的计算方法,总耗时19.32秒,平均每组数据的计算时间是0.084秒。用快速排序法计算,总耗时1084.542秒,平均每组数据的计算时间是4.7154秒。新方法性能提升56倍。计算年指标时用本专利技术的计算方法,总耗时258.06秒,平均每组数据的计算时间是1.122秒。用快速排序法计算,总耗时5995.41秒,平均每组数据的计算时间是26.067秒。新方法性能提升23倍。下面对比堆排序、快速排序、k路并归排序、存储全部数据排序和采用本专利技术方法(部分存储)计算出的平均每组数据所用时间,如表1所示。表1采样间隔3秒时不同方法所用时间表排序方法周月季年堆排序0.61773.495913.482本文档来自技高网...
一种电能质量稳态指标计算方法

【技术保护点】
一种电能质量稳态指标计算方法,其特征在于,该方法的步骤为:步骤1:读取k日的采样数据,将每一日的采样数据从大到小排序,将第i日采样数据排序后的前Mi个采样数据存储为数组Si;其中,Mi=Ni×X%+1,X大于等于5,i=1,2,、、、,k,Ni表示第i日采样数据的个数;步骤2:将k组数组Si中的采样数据从大到小进行合并排序并存储在数组T中,令cp95’=T[I95],cp99’=T[I99],其中,T[I95]和T[I99]分别为数组T中的第I95和I99个值,I95=(Σi=1kNi)×5%+1,I99=(Σi=1kNi)×1%+1;]]>步骤3:令i等于1;步骤4:取第i个数组Si的最小值Smi;步骤5:当i小于k时,执行步骤6;当i大于等于k时,执行步骤7;步骤6:将Smi与cp95’作比较,若Smi小于等于cp95’,令i加1,返回步骤4;若Smi大于cp95’,将i存入数组R中,令i加1,返回步骤4;步骤7:根据数组R中存入的i值,读取相应的采样数据并从大到小排序,取第Mi个值之后大于cp95’的采样数据存入数组Li中,把所有Li中的采样数据和T合并后按从大到小的顺序排序形成数组T’,令cp95’=T’[I′95],cp99’=T’[I′99],其中,T’[I′95]和T’[I′99]分别为数组T’中的第I′95个值和I′99个值,I′95=TN×5%+1,I′99=TN×1%+1,TN为数组T’中采样数据的个数;步骤8:输出95概率大值CP95为cp95’,输出99概率大值CP99为cp99’。...

【技术特征摘要】
1.一种电能质量稳态指标计算方法,其特征在于,该方法的步骤为:步骤1:读取k日的采样数据,将每一日的采样数据从大到小排序,将第i日采样数据排序后的前Mi个采样数据存储为数组Si;其中,Mi=Ni×X%+1,X大于等于5,i=1,2,...,k,Ni表示第i日采样数据的个数;步骤2:将k组数组Si中的采样数据从大到小进行合并排序并存储在数组T中,令cp95'=T[I95],cp99'=T[I99],其中,T[I95]和T[I99]分别为数组T中的第I95和I99个值,步骤3:令i等于1;步骤4:取第i个数组Si的最小值Smi;步骤5:当i小于k时,执行步骤6;当i大于等于k时,执行步骤7;步骤6:将Smi与cp...

【专利技术属性】
技术研发人员:林天华马素霞齐林海赵霞
申请(专利权)人:河北经贸大学华北电力大学
类型:发明
国别省市:河北;13

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