一种电压暂降源判定方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电压暂降源判定方法和装置。电压暂降源判定方法包括以下步骤：步骤a：在监测点对电网的运行状态进行监测并获得监测数据，并判断电网是否发生电压暂降；步骤b：若电网发生电压暂降，则根据监测数据分别计算电网发生电压暂降前一个基波周期的平均功率和电网发生电压暂降期间一个基波周期的平均功率；步骤c：计算电网发生电压暂降期间一个基波周期的平均功率与电网发生电压暂降前一个基波周期的平均功率之差作为有功功率差；步骤d：根据有功功率差的流向和预定义的参考方向，判定电网中的电压暂降源相对于监测点所在的方位。电压暂降源判定装置包括采样单元和数据处理单元。本发明专利技术能够对电网中的电压暂降源实现自动、准确监测。

【技术实现步骤摘要】
一种电压暂降源判定方法和装置
本专利技术涉及一种影响电网供电电能质量的污染源的自动监测和定位的方法及装置，特别是一种电网电压暂降源定位的自动监测方法及装置。
技术介绍
电压暂降，是指供电电压均方根值在短时间突然下降至额定电压幅值的90％～10％，典型持续时间为10ms～1min的一种现象。一些高度自动化设备很容易受到电压暂降的影响，几个周期的电压暂降都会对工业生产造成巨大经济损失。据国外调查，电能质量问题中电压暂降已成为主要的投诉原因，甚至占到投诉比重的80％。然而，电能是一种由电力部门向电力用户提供，并由供、用电双方共同保证质量的特殊产品。在导致电能质量下降的责任上，供、用电双方往往因为缺少对电能质量下降原因的判断而存在分歧甚至陷入经济纠纷。对电压暂降源诊断、定位，可界定供用电双方责任，也为制定缓和策略提供参考和依据。为此，近年来暂降源定位引起了国内外研究者的关注。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够实现对电网中的电压暂降源实现自动、准确监测的方法。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种电压暂降源判定方法，用于判定电网中的电压暂降源所在方位，所述电压暂降源判定方法包括以下步骤：步骤a：在监测点对所述电网的运行状态进行监测并获得监测数据，并判断所述电网是否发生电压暂降；步骤b：若所述电网发生电压暂降，则根据所述监测数据分别计算所述电网发生电压暂降前一个基波周期的平均功率和所述电网发生电压暂降期间一个基波周期的平均功率；步骤c：计算所述电网发生电压暂降期间一个基波周期的平均功率与所述电网发生电压暂降前一个基波周期的平均功率之差作为有功功率差；步骤d：根据所述有功功率差的流向和预定义的参考方向，判定所述电网中的电压暂降源相对于所述监测点所在的方位。所述步骤a中，在所述监测点对所述电网的三相电压和三相电流以每基波周期同步采样N个点而得到三相电压采样值和三相电压采样值，从而利用所述三相电压采样值计算所述监测点的各相对地电压的均方根值或各相对电网中性点电压的均方根值，并利用所述各相对地电压的均方根值或所述各相对电网中性点电压的均方根值判断所述电网是否发生电压暂降。所述步骤a中，对中性点有效接地的电网，计算其所述监测点的各相对地电压的均方根值的方法为：对中性点非有效接地的电网，计算其各相对电网中性点电压的均方根值的方法为：其中，Uami、Ubmi，Ucmi分别为所述监测点的各相对地电压的均方根值或所述各相对电网中性点电压的均方根值，uami(k)、ubmi(k)、ucmi(k)分别为在所述监测点对所述电网的三相电压以每基波周期同步采样N个点而得到的所述三相电压采样值，u0mi(k)、u0mi(k)、u0mi(k)分别为所述电网的各相零序电压。所述电网的各相零序电压为：u0mi(k)＝[uami(k)+ubmi(k)+ucmi(k)]/3。所述步骤a中，若所述监测点的任一相对地电压的均方根值或任一相对电网中性点电压的均方根值小于额定电压的90％，则判断所述电网发生电压暂降。所述步骤b中，计算所述电网发生电压暂降前一个基波周期的平均功率的方法为：其中，Ppmi为所述电网发生电压暂降前一个基波周期的平均功率，uami(k-KN)、ubmi(k-KN)、ucmi(k-KN)分别为所述电网发生电压暂降前在所述监测点对所述电网的三相电压以每基波周期同步采样N个点而得到的所述三相电压采样值，iami(k-KN)、ibmi(k-KN)、icmi(k-KN)分别为所述电网发生电压暂降前在所述监测点对所述电网的三相电流以每基波周期同步采样N个点而得到的所述三相电流采样值；计算所述电网发生电压暂降期间一个基波周期的平均功率的方法为：其中，Pdmi为所述电网发生电压暂降期间一个基波周期的平均功率，uami(k)、ubmi(k)、ucmi(k)分别为所述电网发生电压暂降期间在所述监测点对所述电网的三相电压以每基波周期同步采样N个点而得到的所述三相电压采样值，iami(k)、ibmi(k)、icmi(k)分别为所述电网发生电压暂降期间在所述监测点对所述电网的三相电流以每基波周期同步采样N个点而得到的所述三相电流采样值。所述步骤d中，若所述有功功率差为正，则所述电网中的电压暂降源相对于所述监测点在所述参考方向的相反方向，若所述有功功率差为负，则所述电网中的电压暂降源相对于所述监测点在所述参考方向的相同方向。预定义所述电网中负荷消耗有功功率的方向为所述参考方向的正方向。本专利技术还提供一种能够实现对电网中的电压暂降源实现自动、准确监测的装置，其方案是：一种电压暂降源判定装置，用于判定电网中的电压暂降源所在方位，所述电压暂降源判定装置包括：采样单元，所述采样单元用于在监测点对所述电网的运行状态进行监测并获得监测数据；数据处理单元，所述数据处理单元与所述采样单元相连接，用于判断所述电网是否发生电压暂降；若所述电网发生电压暂降，则根据所述监测数据分别计算所述电网发生电压暂降前一个基波周期的平均功率和所述电网发生电压暂降期间一个基波周期的平均功率；计算所述电网发生电压暂降期间一个基波周期的平均功率与所述电网发生电压暂降前一个基波周期的平均功率之差作为有功功率差；根据所述有功功率差的流向和预定义的参考方向，判定所述电网中的电压暂降源相对于所述监测点所在的方位。所述采样单元包括：三相电压互感器，所述三相电压互感器用于在所述监测点对所述电网的三相电压进行采样；三相电流互感器，所述三相电路互感器用于在所述监测点对所述电网的三项电流进行采样；锁相环，所述锁相环用于控制所述三相电压互感器和所述三相电流互感器的采样频率。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术能够对电网中的电压暂降源实现自动、准确监测，适用范围广泛。附图说明附图1为本专利技术的电压暂降源判定方法中在故障前后的同步采样示意图。附图2为f点发生故障时电网等值电路的f点短路故障图。附图3为f点发生故障时电网等值电路的f点短路故障等值电路图。附图4为电网发生故障期间等值电路的故障扰动前(即电网正常运行)的等效电路图。附图5为电网发生故障期间等值电路仅在短路扰动源激励下的等值电路图。具体实施方式下面结合附图所示的实施例对本专利技术作进一步描述。实施例一：一种用于判定电网中的电压暂降源所在方位的电压暂降源判定方法包括以下步骤：步骤a：在监测点(一般在变电所的各条馈出线和供电网与用户的便捷等设置监测点)对电网的运行状态进行监测并获得监测数据，并判断电网是否发生电压暂降。该步骤a中，在监测点mi对电网的三相电压uami(t)、ubmi(t)、ucmi(t)和三相电流iami(t)、ibmi(t)、icmi(t)以每基波周期同步采样N个点而得到三相电压采样值uami(k)、ubmi本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电压暂降源判定方法，用于判定电网中的电压暂降源所在方位，其特征在于：所述电压暂降源判定方法包括以下步骤：/n步骤a：在监测点对所述电网的运行状态进行监测并获得监测数据，并判断所述电网是否发生电压暂降；/n步骤b：若所述电网发生电压暂降，则根据所述监测数据分别计算所述电网发生电压暂降前一个基波周期的平均功率和所述电网发生电压暂降期间一个基波周期的平均功率；/n步骤c：计算所述电网发生电压暂降期间一个基波周期的平均功率与所述电网发生电压暂降前一个基波周期的平均功率之差作为有功功率差；/n步骤d：根据所述有功功率差的流向和预定义的参考方向，判定所述电网中的电压暂降源相对于所述监测点所在的方位。/n

【技术特征摘要】
1.一种电压暂降源判定方法，用于判定电网中的电压暂降源所在方位，其特征在于：所述电压暂降源判定方法包括以下步骤：
步骤a：在监测点对所述电网的运行状态进行监测并获得监测数据，并判断所述电网是否发生电压暂降；
步骤b：若所述电网发生电压暂降，则根据所述监测数据分别计算所述电网发生电压暂降前一个基波周期的平均功率和所述电网发生电压暂降期间一个基波周期的平均功率；
步骤c：计算所述电网发生电压暂降期间一个基波周期的平均功率与所述电网发生电压暂降前一个基波周期的平均功率之差作为有功功率差；
步骤d：根据所述有功功率差的流向和预定义的参考方向，判定所述电网中的电压暂降源相对于所述监测点所在的方位。


2.根据权利要求1所述的一种电压暂降源判定方法，其特征在于：在所述监测点对所述电网的三相电压和三相电流以每基波周期同步采样N个点而得到三相电压采样值和三相电压采样值，从而利用所述三相电压采样值计算所述监测点的各相对地电压的均方根值或各相对电网中性点电压的均方根值，并利用所述各相对地电压的均方根值或所述各相对电网中性点电压的均方根值判断所述电网是否发生电压暂降。


3.根据权利要求2所述的一种电压暂降源判定方法，其特征在于：所述步骤a中，对中性点有效接地的电网，计算其所述监测点的各相对地电压的均方根值的方法为：



对中性点非有效接地的电网，计算其各相对电网中性点电压的均方根值的方法为：



其中，Uami、Ubmi，Ucmi分别为所述监测点的各相对地电压的均方根值或所述各相对电网中性点电压的均方根值，uami(k)、ubmi(k)、ucmi(k)分别为在所述监测点对所述电网的三相电压以每基波周期同步采样N个点而得到的所述三相电压采样值，u0mi(k)、u0mi(k)、u0mi(k)分别为所述电网的各相零序电压。


4.根据权利要求3所述的一种电压暂降源判定方法，其特征在于：所述电网的各相零序电压为：u0mi(k)＝[uami(k)+ubmi(k)+ucmi(k)]/3。


5.根据权利要求2所述的一种电压暂降源判定方法，其特征在于：所述步骤a中，若所述监测点的任一相对地电压的均方根值或任一相对电网中性点电压的均方根值小于额定电压的90％，则判断所述电网发生电压暂降。


6.根据权利要求1所述的一种电压暂降源判定方法，其特征在于：所述步骤b中，计算所述电网发生电压暂降前一个基波周期的平均功率的方法为：



其中，Ppmi为所述电网发生电压暂降前一个基波周期的平均功率，u...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，唐轶，周阳，徐俊，李博，周建良，谢富伟，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司，南京协胜智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32