区域电能质量综合评估方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种区域电能质量综合评估系统，所述评估系统包括电能质量评估体系模块、权重计算模块、基于云推理的单监测点电能质量评估模块、区域电能质量评估模块。本发明专利技术还提供了区域电能质量综合评估系统的评估方法。本发明专利技术提供的评估系统及其评估方法通过建立电能质量评估体系，云化处理电能质量评估指标等级界限值来构建云推理评估模型，实现了电能质量分类等级边界的不确定划分,采用主客观综合赋权法能够有效解决电能质量综合评估中存在的主观因素影响大、计算复杂、评估对象为观测点非区域的问题，本发明专利技术提供的评估方法能够完成区域电能质量综合评估从定量输入到定性推理，再到定量输出的映射变换,评估过程更合理，评估结果更可信。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电能质量监测
，更为具体地说，涉及区域电能质量综合评估方法及系统。
技术介绍
电能作为特殊的商品，具有不可长期大量储存以及同时涉及发、供、用三方等的特点，因此电能质量的评定不能完全取决于电力生产企业，还应综合考虑供电方和用电方的意见。另外，随着用户侧电能质量监测网络的逐步完善，电能质量需要面向区域电网进行客观合理的评价，突出区域内各监测点电能质量的差异特性，依据地区电网电能质量的等级评估结果，采取相应的治理措施，保证电网的安全运行。目前，对电能质量综合评估的研究主要有以下几种方法：①基于模糊数学理论的方法，在该方法中，隶属度函数对于电能质量综合评估影响较大，若其评估结构要获取较高的可信度，则需人为确定其隶属度函数；②基于概率统计学原理的方法，该方法需要人为的对各项指标的基准值进行选取，以确保评估模型的准确性，因而人工工作量大；③基于人工智能算法的评价方法，该方法对训练样本的需求量较大，并且计算步骤繁琐复杂；④基于物元分析的评估方法，该方法仅能对单观测点进行评估，未涉及区域电能质量的综合评估。上述方法大多存在局限于单一监测点，在评估过程存在受主观因素影响较大、计算步骤复杂等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供区域电能质量综合评估方法及系统，以解决
技术介绍
所述的现有电能质量综合评估方法受主观因素影响较大的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种区域电能质量综合评估方法，所述方法包括：确定电能质量评估指标，划分电能质量评估指标等级，建立各评估指标等级界限；根据主客观综合赋权法分别计算各电能质量评估指标的综合权重系数、各监测点的综合权重系数及各电压的综合权重系数；将所述各评估指标等级界限进行云化处理，得到各评估指标等级界限云；将所述电能质量评估指标等级经标准云生成器处理，得到标准电能质量等级云；由所述各评估指标等级界限云及所述标准电能质量等级云形成规则库；通过云推理算法、所述规则库、所述各监测点的综合权重系数及所述各电能质量评估指标的综合权重系数评估各监测点的电能质量等级；根据所述各监测点的电能质量等级及所述各电压的综合权重系数评估区域整体电能质量等级。优选地，所述确定电能质量评估指标，划分电能质量评估指标等级，建立各评估指标等级界限包括：根据电能质量的监测需求，确定电能质量评估指标为供电电压允许偏差、电压闪变、谐波畸变率、三相电压允许不平衡及电力系统频率允许偏差；根据所述电能质量评估指标及国家电能质量标准，将所述电能质量评估指标划分为特优、优质、良好、一般、合格、轻污染、中污染、重污染、极重污染的9个等级，形成所述电能质量评估指标等级；根据所述电能质量评估指标及所述电能质量评估指标等级建立各评估指标等级界限。优选地，所述各评估指标等级界限进行云化处理的处理公式为：其中，Exi、Eni、He分别为各电能质量评估指标的期望、熵、超熵；为各电能质量评估指标的约束边界，i为各电能质量评估指标的数量，k为常数。优选地，所述由所述各评估指标等级界限云及所述标准电能质量等级云形成规则库包括：由所述各评估指标等级界限云及所述标准电能质量等级云分别形成评估前件云模型和评估后件云模型；所述评估前件云模型和所述评估后件云模型形成规则库。优选地，所述通过云推理算法、所述规则库、所述各监测点的综合权重系数及所述各电能质量评估指标的综合权重系数评估各监测点的电能质量等级的步骤包括：S01：产生以Enbni为期望值、Hebni为标准差的一维正态随机数Enbni′，并根据给定条件值计算隶属度μ；S02：根据所述各电能质量评估指标的综合权重系数确定加权后的隶属度S03：判断触发规则库中规则的数量；S04：若触发一条规则，则根据所述标准电能质量等级云产生以EnU1i为期望值、HeU1i为标准差的n维正态随机数EnU1i′，并计算评估等级yi；S05：循环步骤S01-S04，得到评估等级yi的平均值，所述评估等级yi的平均值为各监测点的电能质量等级；S06：若触发两条或两条以上的规则，则取所述隶属度中最大隶属度和次大隶属度；S07：根据所述最大隶属度、所述次大隶属度及其相应的标准电能质量等级云计算相应的评估等级；S08：选取所述最大隶属度、所述次大隶属度及其相应的评估等级所形成云滴的最外侧的两个云滴，形成虚拟云；S09：计算所述虚拟云的期望Ex；S10：循环步骤S01-S03及步骤S06-S09，得到虚拟云期望Ex的平均值，所述虚拟云期望的平均值为各监测点的电能质量等级。优选地，所述云推理算法为多维多规则云推理算法。一种区域电能质量综合评估系统，所述评估系统包括电能质量评估体系模块、权重计算模块、基于云推理的单监测点电能质量评估模块和区域电能质量评估模块，其中，所述电能质量评估体系模块用于确定电能质量评估指标，划分电能质量评估指标等级，建立各评估指标等级界限；所述权重计算模块根据主客观综合赋权法分别计算各电能质量评估指标的综合权重系数、各监测点的综合权重系数及各电压的综合权重系数；所述基于云推理的单监测点电能质量评估模块用于评估各监测点的电能质量等级；所述区域电能质量评估模块根据所述基于云推理的单监测点电能质量评估模块所得到的所述各监测点的电能质量等级、所述各监测点的综合权重系数及所述电压的权重系数评估区域整体电能质量等级。优选地，所述电能质量评估指标包括：供电电压允许偏差、电压闪变、谐波畸变率、三相电压允许不平衡及电力系统频率允许偏差。优选地，所述主客观综合赋权法包括层次分析法、融合熵权法及均方差法。优选地，所述综合权重系数包括主观权重系数和客观权重系数。本专利技术提供了一种区域电能质量综合评估方法，该评估方法通过建立电能质量评估体系，云化处理电能质量评估指标等级界限值来构建云推理评估模型，实现了电能质量分类等级边界的不确定划分,采用主客观综合赋权法能够有效解决电能质量综合评估中存在的主观因素影响大、计算复杂、评估对象为观测点非区域的问题，本专利技术提供的评估方法能够完成区域电能质量综合评估从定量输入到定性推理，再到定量输出的映射变换,评估过程更合理，评估结果更可信。相应的，本专利技术还提供了一种区域电能质量综合评估系统，所述评估系统包括电能质量评估体系模块、权重计算模块、基于云推理的单监测点电能质量评估模块、区域电能质量评估模块，其中，所述电能质量评估体系模块用于确定电能质量评估指标，建立各评估指标等级界限；所述权重计算模块根据主客观综合赋权法分别计算各电能质量评估指标的综合权重系数、各监测点的综合权重系数及各电压的综合权重系数；所述基于云推理的单监测点电能质量评估模块用于评估各监测点的电能质量等级；所述区域电能质量评估模块根据所述基于云推理的单监测点电能质量评估模块所得到的所述各监测点的电能质量等级、所述各监测点的综合权重系数及所述电压的权重系数评估区域整体电能质量等级。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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它的附图。图1是本专利技术实施例提供的区域电能质量综合评估系统的框架图；图2是本专利技术实施例提供的区域电能质量综合评估系统中电能质量评估指标的示意图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种区域电能质量综合评估方法，其特征在于，所述方法包括：确定电能质量评估指标，划分电能质量评估指标等级，建立各评估指标等级界限；根据主客观综合赋权法分别计算各电能质量评估指标的综合权重系数、各监测点的综合权重系数及各电压的综合权重系数；将所述各评估指标等级界限进行云化处理，得到各评估指标等级界限云；将所述电能质量评估指标等级经标准云生成器处理，得到标准电能质量等级云；由所述各评估指标等级界限云及所述标准电能质量等级云形成规则库；通过云推理算法、所述规则库、所述各监测点的综合权重系数及所述各电能质量评估指标的综合权重系数评估各监测点的电能质量等级；根据所述各监测点的电能质量等级及所述各电压的综合权重系数评估区域整体电能质量等级。

【技术特征摘要】
1.一种区域电能质量综合评估方法，其特征在于，所述方法包括：确定电能质量评估指标，划分电能质量评估指标等级，建立各评估指标等级界限；根据主客观综合赋权法分别计算各电能质量评估指标的综合权重系数、各监测点的综合权重系数及各电压的综合权重系数；将所述各评估指标等级界限进行云化处理，得到各评估指标等级界限云；将所述电能质量评估指标等级经标准云生成器处理，得到标准电能质量等级云；由所述各评估指标等级界限云及所述标准电能质量等级云形成规则库；通过云推理算法、所述规则库、所述各监测点的综合权重系数及所述各电能质量评估指标的综合权重系数评估各监测点的电能质量等级；根据所述各监测点的电能质量等级及所述各电压的综合权重系数评估区域整体电能质量等级。2.根据权利要求1所述的区域电能质量综合评估方法，其特征在于，所述确定电能质量评估指标，划分电能质量评估指标等级，建立各评估指标等级界限包括：根据电能质量的监测需求，确定电能质量评估指标为供电电压允许偏差、电压闪变、谐波畸变率、三相电压允许不平衡及电力系统频率允许偏差；根据所述电能质量评估指标及国家电能质量标准，将所述电能质量评估指标划分为特优、优质、良好、一般、合格、轻污染、中污染、重污染、极重污染的9个等级，形成所述电能质量评估指标等级；根据所述电能质量评估指标及所述电能质量评估指标等级建立各评估指标等级界限。3.根据权利要求1所述的区域电能质量综合评估方法，其特征在于，所述各评估指标等级界限进行云化处理的处理公式为：Exi=Iimini=1(Iimin+Iimax)/21<i<5Iimaxi=5Eni=(Iimax-Iimin)/6He=k,]]>其中，He分别为各电能质量评估指标的期望、熵、超熵；为各电能质量评估指标的约束边界，i为各电能质量评估指标的数量，k为常数。4.根据权利要求1所述的区域电能质量综合评估方法，其特征在于，所述由所述各评估指标等级界限云及所述标准电能质量等级云形成规则库包括：由所述各评估指标等级界限云及所述标准电能质量等级云分别形成评估前件云模型和评估后件云模型；所述评估前件云模型和所述评估后件云模型形成规则库。5.根据权利要求1所述的区域电能质量综合评估方法，其特征在于，所述通过云推理算法、所述规则库、所述各监测点的综合权重系数及所述各电能质量评估指标的综合权重系数评估各监测点的电能质量等级包括：S01：产生以Enbni为期望值...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭成，刘孝保，李胜男，覃日升，段锐敏，周鑫，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南;53