带有温度和振动告警单元的三相不平衡治理装置及其实现方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种带有温度和振动告警单元的三相不平衡治理装置及其实现方法，通过数据获取单元获取电网当前的特征数据；电压暂降知识库形成单元从历史数据中提取与特征数据具有相同特征类型的数据，并根据预设的类别属性，对提取的数据进行分类形成样本集合，且进一步在样本集合中筛选出满足预定条件的数据形成电压暂降强关联规则知识库；识别单元根据电网当前特征数据，在电压暂降强关联规则知识库中，确定电网当前的电压暂降原因；治理单元根据当前电压暂降原因，确定电网电能质量治理补偿方案，并根据电网电能质量治理补偿方案对用户侧电压进行补偿。实施本发明专利技术，避免对波形的依赖，基于历史数据的分析，挖掘历史电压暂降中的强关联规则，达到对未来电压暂降可能性的预测及治理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电能质量三相不平衡治理
，尤其涉及带有温度和振动告警单元的三相不平衡治理装置及其实现方法。
技术介绍
随着科学技术及工业的发展，许多自动化程度很高的工业用户对电能质量的要求越来越高。在生产或信息技术企业中，由于大部分装置和基于单片机的数字控制器或电力电子器件对各种电磁干扰都非常敏感，因此电网非常轻微的扰动都会导致上述产品不能正常工作或某些功能下降，使得企业蒙受巨大的损失。当前理想的电能信号拥有固定频率和幅值的三相正弦波形，然而在现实生活中，由于电路故障、线路和设备的不对称性、大型负载的启动等，使得电能信号产生偏离的现象统称为电能质量问题。在电能质量的研究中，最重要的就是电能质量事件的原因分析，如果能快速获知事件发生的原因，对于预防和故障切除都有重要的意义。传统技术中，对电能质量原因分析的研究主要基于电网三相不平衡的实验和仿真，但是基于实验和仿真的传统技术存在不足之处，其不足之处在于：一、电网远远比仿真系统复杂，简化的模型无法完全模拟真实系统，从而产生误差；二、电网中的检测设备只能检测到电压暂降的暂降幅度和持续时间，无法记录超大数据量的波形，从而导致电能质量事件的原因分析出现偏差。另外，三相不平衡治理装置的现场温度直接影响了其运行的稳定性，因此有必要对其温度进行检测控制，并现场告警，以提高其运行稳定性，此外，三相不平衡治理装置的现场在没有维护人员值守时，需要防止非法入侵，目前较为有效的防止非法入侵的手段是采用振动探测，通过振动探测器来感知非法入侵时发出的振动信号，通过电路对振动信号进行处理后发出现场告警，以提高其运行稳定性。。专利技术内容本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供带有温度和振动告警单元的三相不平衡治理装置及实现方法，避免对波形的依赖，基于历史数据的分析，挖掘历史电压暂降中的强关联规则，达到对未来电压暂降可能性的预测及治理。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了带有现场温度告警功能的三相不平衡治理装置，所述三相不平衡治理装置包括：数据获取单元，用于获取电网当前的特征数据，所述特征数据的特征类型包括电压暂降的三相暂降幅度、电压暂降的三相持续时间和电压暂降发生的时间；电压暂降知识库形成单元，用于从历史数据中提取与所述特征数据具有相同特征类型的数据，并根据预设的类别属性，对所述提取的数据进行分类形成样本集合，且进一步在所述样本集合中筛选出满足预定条件的数据形成电压暂降强关联规则知识库；识别单元，用于根据所述获取到的电网当前特征数据，在所述形成的电压暂降强关联规则知识库中，确定电网当前的电压暂降原因；治理单元，用于根据所述确定的当前电压暂降原因，确定电网电能质量治理补偿方案，并根据所述确定的电网电能质量治理补偿方案对用户侧电压进行补偿；温度和振动告警单元，包括有声光报警器、温度探头、振动信号探测器、RC滤波器和告警主控制器，温度探头用于检测三相不平衡治理装置的温度并输出温度信号，所述的声光报警器连接于告警主控制器上，所述的温度探头的检测信号通过CAN总线输入连接到告警主控制器，该主控制器对温度探头的检测信号进行处理，并控制声光报警器动作，振动信号探测器检测到现场振动信号并通过RC滤波器输入到告警主控制器，所述的告警主控制器连接有用于现场告警的声光报警器。其中，所述电压暂降知识库形成单元包括：数据预处理模块，用于从历史数据中提取与所述特征数据具有相同特征类型的数据，并将所述提取到的数据进行离散化处理；样本集合形成模块，用于根据预设的类别属性，对所述离散化处理的数据进行分类，形成样本集合；电压暂降知识库形成模块，用于对所述形成的样本集合进行Apriori计算，筛选出支持度值大于第一预设值的数据形成样本关联集合，并对所述形成的样本关联集合再次进行Apriori计算，筛选出置信度值大于第二预设值的数据形成电压暂降强关联规则知识库。其中，所述识别单元包括：决策树设置模块，用于根据所述形成的电压暂降强关联规则知识库及预设的类别属性，通过ID3算法，得到每一预设类别属性对应的信息熵最小的决策树；电压暂降原因识别模块，用于根据所述获取到的电网当前特征数据，从所述得到的每一预设类别属性对应的信息熵最小的决策树中，确定电网当前电压暂降的原因。其中，所述电压暂降原因识别模块包括：电压暂降匹配子模块，用于利用CBR推理方法将所述获取到的电网当前特征数据与所述得到的每一类别属性对应的信息熵最小的决策树进行匹配；检测子模块，用于当存在匹配条件时，检测所述存在的匹配条件是否为唯一规则；第一识别子模块，用于当检测到所述存在的匹配条件为唯一规则时，则确定所述唯一规则为所述电网当前电压暂降的原因；第二识别子模块，用于当检测到所述存在的匹配条件对应多条规则时，将所述得到的支持度值与置信度值进行排序，确定支持度值与置信度值为最大时所对应的规则作为所述电网当前电压暂降的原因。其中，所述预设的类别属性包括电压暂降相别、电压暂降幅度、电压暂降持续时间、电压暂降发生时间和传递特性；其中，所述电压暂降相别包括一相暂降两相暂升、两相暂降一相暂升、三相暂降以及两相暂降一相不变；所述电压暂降幅度为电压暂降的当前电压值与标准电压值之间的比值；所述电压暂降发生时间包括预设的大型负载的工作时间范围和雷雨导致电路故障的运行时间范围，且所述大型负载的工作时间范围与所述雷雨导致电路故障的运行时间范围之和为一天；所述传递特性包括取值为0的主动事件和取值为1的被动事件。本专利技术实施例还提供了带有现场温度告警功能的三相不平衡治理装置的实现方法，其在前述的装置上实现，所述方法包括：S1、获取电网当前的特征数据，所述特征数据的特征类型包括电压暂降的三相暂降幅度、电压暂降的三相持续时间和电压暂降发生的时间；S2、从历史数据中提取与所述特征数据具有相同特征类型的数据，并根据预设的类别属性，对所述提取的数据进行分类形成样本集合，且进一步在所述样本集合中筛选出满足预定条件的数据形成电压暂降强关联规则知识库；S3、根据所述获取到的电网当前特征数据，在所述形成的电压暂降强关联规则知识库中，确定电网当前的电压暂降原因；以及S4、根据所述确定的当前电压暂降原因，确定电网电能质量治理补偿方案，并根据所述确定的电网电能质量治理补偿方案对用户侧电压进行补偿。其中，所述步骤S2具体包括：从历史数据中提取与所述特征数据具有相同特征类型的数据，并将所述提取到的数据进行离散化处理；根据预设的类别属性，对所述离散化处理的数据进行分类，形成样本集合；对所述形成的样本集合进行Apriori计算，筛选出支持度值大于第一预设值的数据形成样本关联集合，并对所述形成的样本关联集合再次进行Apriori计算，筛选出置信度值大于第二预设值的数据形成电压暂降强关联规则知识库。其中，所述步骤S3具体包括：根据所述形成的电压暂降强关联规则知识库及预设的类别属性，通过ID3算法，得到每一预设类别属性对应的信息熵最小的决策树；根据所述获取到的电网当前特征数据，从所述得到的每一预设类别属性对应的信息熵最小的决策树中，确定电网当前电压暂降的原因。其中，所述根据所述形成的电压暂降强关联规则知识库及预设的类别属性，通过ID3算法，得到每一预设类别属性对应的信息熵最小的决策树的具体步骤包括：a、将所述形成的电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有温度和振动告警单元的三相不平衡治理装置，其特征在于，所述三相不平衡治理装置包括：数据获取单元，用于获取电网当前的特征数据，所述特征数据的特征类型包括电压暂降的三相暂降幅度、电压暂降的三相持续时间和电压暂降发生的时间；电压暂降知识库形成单元，用于从历史数据中提取与所述特征数据具有相同特征类型的数据，并根据预设的类别属性，对所述提取的数据进行分类形成样本集合，且进一步在所述样本集合中筛选出满足预定条件的数据形成电压暂降强关联规则知识库；识别单元，用于根据所述获取到的电网当前特征数据，在所述形成的电压暂降强关联规则知识库中，确定电网当前的电压暂降原因；治理单元，用于根据所述确定的当前电压暂降原因，确定电网电能质量治理补偿方案，并根据所述确定的电网电能质量治理补偿方案对用户侧电压进行补偿；温度和振动告警单元，包括有声光报警器、温度探头、振动信号探测器、RC滤波器和告警主控制器，温度探头用于检测三相不平衡治理装置的温度并输出温度信号，所述的声光报警器连接于告警主控制器上，所述的温度探头的检测信号通过CAN总线输入连接到告警主控制器，该主控制器对温度探头的检测信号进行处理，并控制声光报警器动作，振动信号探测器检测到现场振动信号并通过RC滤波器输入到告警主控制器，所述的告警主控制器连接有用于现场告警的声光报警器。...

【技术特征摘要】
1.一种带有温度和振动告警单元的三相不平衡治理装置，其特征在于，所述三相不平衡治理装置包括：数据获取单元，用于获取电网当前的特征数据，所述特征数据的特征类型包括电压暂降的三相暂降幅度、电压暂降的三相持续时间和电压暂降发生的时间；电压暂降知识库形成单元，用于从历史数据中提取与所述特征数据具有相同特征类型的数据，并根据预设的类别属性，对所述提取的数据进行分类形成样本集合，且进一步在所述样本集合中筛选出满足预定条件的数据形成电压暂降强关联规则知识库；识别单元，用于根据所述获取到的电网当前特征数据，在所述形成的电压暂降强关联规则知识库中，确定电网当前的电压暂降原因；治理单元，用于根据所述确定的当前电压暂降原因，确定电网电能质量治理补偿方案，并根据所述确定的电网电能质量治理补偿方案对用户侧电压进行补偿；温度和振动告警单元，包括有声光报警器、温度探头、振动信号探测器、RC滤波器和告警主控制器，温度探头用于检测三相不平衡治理装置的温度并输出温度信号，所述的声光报警器连接于告警主控制器上，所述的温度探头的检测信号通过CAN总线输入连接到告警主控制器，该主控制器对温度探头的检测信号进行处理，并控制声光报警器动作，振动信号探测器检测到现场振动信号并通过RC滤波器输入到告警主控制器，所述的告警主控制器连接有用于现场告警的声光报警器。2.如权利要求1所述的三相不平衡治理装置，其特征在于，所述电压暂降知识库形成单元包括：数据预处理模块，用于从历史数据中提取与所述特征数据具有相同特征类型的数据，并将所述提取到的数据进行离散化处理；样本集合形成模块，用于根据预设的类别属性，对所述离散化处理的数据进行分类，形成样本集合；电压暂降知识库形成模块，用于对所述形成的样本集合进行Apriori计算，筛选出支持度值大于第一预设值的数据形成样本关联集合，并对所述形成的样本关联集合再次进行Apriori计算，筛选出置信度值大于第二预设值的数据形成电压暂降强关联规则知识库。3.如权利要求1所述的三相不平衡治理装置，其特征在于，所述识别单元包括：决策树设置模块，用于根据所述形成的电压暂降强关联规则知识库及预设的类别属性，通过ID3算法，得到每一预设类别属性对应的信息熵最小的决策树；电压暂降原因识别模块，用于根据所述获取到的电网当前特征数据，从所述得到的每一预设类别属性对应的信息熵最小的决策树中，确定电网当前电压暂降的原因。4.如权利要求3所述的三相不平衡治理装置，其特征在于，所述电压暂降原因识别模块包括：电压暂降匹配子模块，用于利用CBR推理方法将所述获取到的电网当前特征数据与所述得到的每一类别属性对应的信息熵最小的决策树进行匹配；检测子模块，用于当存在匹配条件时，检测所述存在的匹配条件是否为唯一规则；第一识别子模块，用于当检测到所述存在的匹配条件为唯一规则时，则确定所述唯一规则为所述电网当前电压暂降的原因；第二识别子模块，用于当检测到所述存在的匹配条件对应多条规则时，将所述得到的支持度值与置信度值进行排序，确定支持度值与置信度值为最大时所对应的规则作为所述电网当前电压暂降的原因。5.如权利要求1-4中任一项所述的三相不平衡治理装置，其特征在于，所述预设的类别属性包括电压暂降相别、电压暂降幅度、电压暂降持续时间、电压暂降发生时间和传递特性；其中，所述电压暂降相别包括一相暂降两相暂升、两相暂降一相暂升、三相暂降以及两相暂降一相不变；所述电压暂降幅度为电压暂降的当前电压值与标准电压值之间的比值；所述电压暂降发生时间包括预设的大型负载的工作时间范围和雷雨导致电路故障的运行时间范围，且所述大型负载的工作时间范围与所述雷雨导致电路故障的运行时间范围之和为一天；所述传递特性包括取值为0的主动事件和取值为1的被动事件。6.一种带有温度和振...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈良忠，刘文斌，昝乡镇，
申请(专利权)人：温州商学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33