一种电能质量监测设备的配置方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种电能质量监测设备的配置方法及系统，包括，获取电网网络结构数据，根据所述电网网络结构数据确定网络连接矩阵，并根据所述网络连接矩阵确定配电网中负载接入情况；根据配电网中负载接入情况确定表示配置方案的向量，并获取所述电能质量监测设备的母线处的电能质量数据，根据所述电能质量数据确定表示已知状态变量的向量；通过预设的连通性规则确定对应的可观性状态变量，并根据预设的迭代条件进行迭代计算，直到符合预设的迭代条件为止，输出监测设备配置方案。本发明专利技术提出新的智能配电网电能质量监测设备的优化配置，能够采用较少的监测设备来覆盖整个配电网，降低了监测成本和操作难度。监测成本和操作难度。监测成本和操作难度。

【技术实现步骤摘要】
一种电能质量监测设备的配置方法及系统


[0001]本专利技术涉及电能质量监测设备的配置
，特别是涉及一种电能质量监测设备的配置方法及系统。

技术介绍

[0002]随着产业经济的迅猛增长与用户供电需求的增加，对智能配电网监测体系的经济成本、数据准确性和运维难度也提出了更高的要求。一方面，在较为庞大的智能配电网中，完备的电能质量监测体系要求能够及时、全面和准确地反映配电网的运行状态，根据监测设备提供的有限的谐波数据来估计整个配电网中的谐波问题，从而进行具体治理，进而确保电网能够安全、稳定而经济地运行；另一方面，当下谐波的治理以有源设备为主，有源设备的采样数据大多仅供本地使用，若能够实现多设备的数据共享，将治理设备与监测设备结合起来，融合多类型供电品质复合管控装置终端所提供的供电质量信息，就能够建立监测终端即插即用、管控装备信息共享、网络数据信息高效互补的智能监测网。目前，常见的电能质量监测设备配置优化研究着重于优化算法的选择，主要包括数学方法，如整数线性规划、二分查找等；以及启发式算法，如遗传算法、模拟退火法等，研究方向较为单一，未能考虑网络的拓扑结构和复用电能质量治理设备的数据监测功能。因此，需要从配电网的拓扑结构出发，综合考虑治理设备的数据监测功能，提出新的智能配电网电能质量监测设备的优化配置方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，提出一种电能质量监测设备的配置方法及系统，解决如何从配电网的拓扑结构出发，综合考虑治理设备的数据监测功能，提出新的智能配电网电能质量监测设备的优化配置方法的技术问题。
[0004]一方面，提供一种电能质量监测设备的配置方法，包括：
[0005]获取电网网络结构数据，根据所述电网网络结构数据确定网络连接矩阵，并根据所述网络连接矩阵确定配电网中负载接入情况；
[0006]根据配电网中负载接入情况确定表示配置方案的向量，并获取所述电能质量监测设备的母线处的电能质量数据，根据所述电能质量数据确定表示已知状态变量的向量；
[0007]根据所述配电网中负载接入情况和所述表示已知状态变量的向量通过预设的连通性规则确定对应的可观性状态变量，并根据预设的迭代条件进行迭代计算，直到符合预设的迭代条件为止，输出最终结果和对应的监测设备配置方案。
[0008]优选地，所述网络连接矩阵包括：
[0009]将所述电网网络中的节点设置为对应的网络连接矩阵中的行，并将所述电网网络中的支路设置为网络连接矩阵中的列，其中，所述电网网络的每一条支路对应所述网络连接矩阵的一列，并通过对应的标记符分别标记支路电流流出的节点、流入的节点及其他节点。
[0010]优选地，所述确定配电网中负载接入情况包括：
[0011]根据所述网络连接矩阵确定所述电网网络中负载接入母线位置；
[0012]根据负载接入母线位置设置对应的负载接入母线位置向量，其中，所述负载接入母线位置包括标记连接负载的母线对应位置的向量和标记未连接负载的母线对应位置的向量。
[0013]优选地，所述根据配电网中负载接入情况确定表示配置方案的向量包括：
[0014]根据负载接入的节点选择多个分散的监测设备配置的初步布点规划位置，并根据预设的标记标准列出表示配置方案的向量，其中，所述预设的标记标准表示将安装监测设备的位置或未安装的位置标记为对应的标记符号。
[0015]优选地，所述根据所述电能质量数据确定表示已知状态变量的向量包括：
[0016]从所述电能质量数据中确定治理设备配置位置的已知状态，并根据治理设备配置位置的已知状态将治理设备配置位置中已知的母线电压对应位置进行标记。
[0017]优选地，所述连通性规则包括：
[0018]电压连通性规则，用以根据每台监测设备测量的母线电压和与其相连的支路电流数据，结合配电网网络阻抗参数，计算对应的母线电压，得到表示母线电压可观性的电压连通矩阵；
[0019]电流冗余性规则，用以根据母线电压数据和配电网网络的阻抗参数计算对应的支路电流，得到表示支路电流可观性的电流冗余流出矩阵和电流冗余流入矩阵；
[0020]电压共连通性规则，用以根据母线电压数据和配电网网络的阻抗参数，计算对应的母线电压，得到表示母线电压可观性的电压共连通矩阵；
[0021]电流连通性规则，用以根据支路电流数据和配电网网络的阻抗参数，计算支路电流，得到表示支路电流可观性的电流连通性矩阵，其中，所述电流连通性矩阵包括电流连通流出矩阵和电流连通流入矩阵。
[0022]优选地，所述确定对应的可观性状态变量包括：
[0023]根据电流冗余性规则以电压连通向量为基础，将电压连通向量分别与电流冗余流出矩阵和电流冗余流入矩阵相乘，得到电流冗余流出向量和电流冗余流入向量；
[0024]将电流冗余流出向量和电流冗余流入向量取交集，得到表示支路电流可观性的电流冗余向量。
[0025]优选地，所述确定对应的可观性状态变量还包括：
[0026]根据电压共连通性规则以表示负载接入情况的向量为基础，将所有连接负载的母线判定为不分析的对象；
[0027]根据剔除所述不分析的对象后的电压连通向量为基础，对电压共连通矩阵中的母线电压进行可观性判断，得到表示母线电压可观性的电压共连通向量。
[0028]优选地，所述确定对应的可观性状态变量还包括：
[0029]根据电流连通性规则以表示负载接入情况的向量为基础，将连接负载的节点所连接的支路电流作为不分析的对象；
[0030]以电压连通向量中可观的支路电流为基础，对电流连通矩阵中的支路电流进行可观性判断，得到表示支路电流可观性的电流连通向量。
[0031]优选地，所述根据预设的迭代条件进行迭代计算包括：
[0032]当迭代计算的结果符合预设的迭代结果标准或迭代计算次数达到预设的迭代上限时，判定迭代结果，将所述电流冗余流出向量、所述电流冗余流入向量、所述电压共连通向量及所述电流连通向量取并集，输出最终结果；
[0033]当迭代计算次数达到预设的迭代次数阈值且存在母线或支路无法得到对应的可观性状态变量时，对无法得到对应的可观性状态变量的母线和支路上进行监测设备配置，重复利用连通性规则进行可观性分析，直至所述配电网所有母线和支路都得到对应的可观性状态变量。
[0034]另一方面，还提供一种电能质量监测设备的配置系统，用以实现所述的电能质量监测设备的配置方法，包括：
[0035]负载接入判定模块，用以获取电网网络结构数据，根据所述电网网络结构数据确定网络连接矩阵，并根据所述网络连接矩阵确定配电网中负载接入情况；
[0036]向量判定模块，用以根据配电网中负载接入情况确定表示配置方案的向量，并获取所述电能质量监测设备的母线处的电能质量数据，根据所述电能质量数据确定表示已知状态变量的向量；
[0037]可观性判定模块，用以根据所述配电网中负载接入情况和所述表示已知状态变量的向量通过预设的连通性规则确定对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电能质量监测设备的配置方法，其特征在于，包括：获取电网网络结构数据，根据所述电网网络结构数据确定网络连接矩阵，并根据所述网络连接矩阵确定配电网中负载接入情况；根据配电网中负载接入情况确定表示配置方案的向量，并获取所述电能质量监测设备的母线处的电能质量数据，根据所述电能质量数据确定表示已知状态变量的向量；根据所述配电网中负载接入情况和所述表示已知状态变量的向量通过预设的连通性规则确定对应的可观性状态变量，并根据预设的迭代条件进行迭代计算，直到符合预设的迭代条件为止，输出最终结果和对应的监测设备配置方案。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定网络连接矩阵包括：将所述电网网络中的节点设置为对应的网络连接矩阵中的行，并将所述电网网络中的支路设置为网络连接矩阵中的列，其中，所述电网网络的每一条支路对应所述网络连接矩阵的一列，并通过对应的标记符分别标记支路电流流出的节点、流入的节点及其他节点。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定配电网中负载接入情况包括：根据所述网络连接矩阵确定所述电网网络中负载接入母线位置；根据负载接入母线位置设置对应的负载接入母线位置向量，其中，所述负载接入母线位置包括标记连接负载的母线对应位置的向量和标记未连接负载的母线对应位置的向量。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据配电网中负载接入情况确定表示配置方案的向量，并获取所述电能质量监测设备的母线处的电能质量数据，根据所述电能质量数据确定表示已知状态变量的向量包括：根据负载接入的节点选择多个分散的监测设备配置的初步布点规划位置，并根据预设的标记标准列出表示配置方案的向量，其中，所述预设的标记标准表示将安装监测设备的位置或未安装的位置标记为对应的标记符号；从所述电能质量数据中确定治理设备配置位置的已知状态，并根据治理设备配置位置的已知状态将治理设备配置位置中已知的母线电压对应位置进行标记。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述连通性规则包括：电压连通性规则，用以根据每台监测设备测量的母线电压和与其相连的支路电流数据，结合配电网网络阻抗参数，计算对应的母线电压，得到表示母线电压可观性的电压连通矩阵；电流冗余性规则，用以根据母线电压数据和配电网网络的阻抗参数计算对应的支路电流，得到表示支路电流可观性的电流冗余流出矩阵和电流冗余流入矩阵；电压共连通性规则，用以根据母线电压数据和配电网网络的阻抗参数，计算对应的母线电压，得到表示母线电压可观性的电压共连通矩阵；电流连通性规则，用以根据支路电流数据和配电网网络的阻抗参数，计算支路电流，得到表示支路电流可观性的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳，游奕弘，张华赢，易皓，卫唯，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：