电能质量的扰动判断方法、装置、设备和介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电能质量的扰动判断方法、装置、设备和介质，在预设的判断时长内，获取电网的目标监测节点在每个预设采样时刻的电能质量指标，并根据电能质量指标计算目标监测节点在每个预设采样时刻的指标变化斜率；根据多个监测节点中的每任意两个监测节点，在相同预设时间窗口内的指标变化斜率计算电网的斜率差异矩阵；在判断时长开始计时后，将斜率差异矩阵内差异数量首次大于预设的差异阈值的时刻，确定为判断时长内的扰动开始时刻；在确定扰动开始时刻后，将差异数量首次小于或等于预设的差异阈值的时刻，确定为判断时长内的扰动结束时刻。本发明专利技术从时间角度出发，可确定电能质量扰动发生时间、结束时间。为扰动治理提供准确、可靠的依据。可靠的依据。可靠的依据。

【技术实现步骤摘要】
电能质量的扰动判断方法、装置、设备和介质


[0001]本专利技术涉及电力系统
，尤其是涉及一种电能质量的扰动判断方法、装置、设备和介质。

技术介绍

[0002]伴随着新型电力系统建设，以电力电子装置为接口的新能源与负荷大量接入电网，电网中电源端和负荷端都会发生电能质量扰动。现有的电能质量扰动识别判断主要基于国标限值，即量测值超过国标限值即判断为扰动发生。该方法虽然简单，但存在着准确度低的问题。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要提供电能质量的扰动判断方法、装置、设备和介质，以解决准确度低的问题。
[0004]一种电能质量的扰动判断方法，所述方法包括：
[0005]在预设的判断时长内，获取电网的目标监测节点在每个预设采样时刻的电能质量指标，并根据所述电能质量指标计算所述目标监测节点在每个预设采样时刻的指标变化斜率；其中，电网包括多个监测节点，所述目标监测节点为所述多个监测节点中的任意一个节点；
[0006]根据所述多个监测节点中的每任意两个监测节点，在相同预设时间窗口内的指标变化斜率计算电网的斜率差异矩阵；其中，所述斜率差异矩阵内每个元素的数值用于指示两个监测节点之间的斜率差异；
[0007]在所述判断时长开始计时后，将所述斜率差异矩阵内差异数量首次大于预设的差异阈值的时刻，确定为所述判断时长内的扰动开始时刻；其中，所述差异数量为所述斜率差异矩阵内，依采样时间顺序统计的斜率差异小于预设的斜率差异阈值的元素的数量；
[0008]在确定所述扰动开始时刻后，将所述差异数量首次小于或等于预设的差异阈值的时刻，确定为所述判断时长内的扰动结束时刻。
[0009]在其中一个实施例中，所述根据所述电能质量指标计算所述目标监测节点在每个预设采样时刻的指标变化斜率，包括：
[0010]根据第一预设采样时刻和第二预设采样时刻的电能质量指标计算所述目标监测节点在所述第一预设采样时刻的指标变化率；其中，所述第一预设采样时刻为所述判断时长内多个预设采样时刻中的任意一个时刻，所述第二预设采样时刻为所述第一预设采样时刻的前一个预设采样时刻；
[0011]根据预设采样时刻集的指标变化率计算所述目标监测节点在所述第一预设采样时刻的累计指标变化率；其中，所述预设采样时刻集包括初始的预设采样时刻到所述第一预设采样时刻之间的所有预设采样时刻；
[0012]根据所述第一预设采样时刻至初始的预设采样时刻的时长，和所述目标监测节点
在所述第一预设采样时刻的累计指标变化率计算所述目标监测节点在所述第一预设采样时刻的指标变化斜率，以得到在每个预设采样时刻的指标变化斜率。
[0013]在其中一个实施例中，计算所述斜率差异矩阵内任意两个监测节点之间的斜率差异的公式为：
[0014][0015]上式中，D
i,j
(t0+L*T)指示监测节点i与监测节点j之间的斜率差异，t0为初始的预设采样时刻，L为预设时间窗口的采样次数，T为两次采样之间的间隔时长，a
i
(t0+L*T)为监测节点i在t0+L*T时刻的指标变化斜率，a
j
(t0+L*T)为监测节点j在t0+L*T时刻的指标变化斜率，μ
i
、σ
i
分别表示监测节点i在预设时间窗口k*T内指标变化斜率的均值和方差，μ
j
、σ
j
分别表示监测节点j在预设时间窗口k*T的指标变化斜率的均值和方差。
[0016]在其中一个实施例中，所述获取电网的目标监测节点在每个预设采样时刻的电能质量指标之后，还包括：
[0017]根据目标监测节点在每个预设采样时刻的电能质量指标计算方差，将计算得到的方差值作为所述目标监测节点的指标波动值；
[0018]若所述目标监测节点的指标波动值小于或等于预设的波动阈值，则将所述目标监测节点从所述多个监测节点中移除。
[0019]在其中一个实施例中，所述将所述差异数量首次小于或等于预设的差异阈值的时刻，确定为所述判断时长内的扰动结束时刻之后，还包括：
[0020]在所述斜率差异矩阵中确定第一扰动节点和第二扰动节点，并将所述第一扰动节点和所述第二扰动节点之间的路线作为扰动发生路线；其中，所述第一扰动节点和第二扰动节点所对应的元素为所述斜率差异矩阵中的最小元素，所述扰动发生路线内存在扰动源；
[0021]确定所述第一扰动节点到目标扰动节点的第一距离，及所述第二扰动节点到所述目标扰动节点的第二距离；其中，第一扰动节点集由所述斜率差异矩阵内，所有斜率差异小于预设的斜率差异阈值的元素所对应的监测节点组成，所述第一扰动节点集中除所述第一扰动节点和所述第二扰动节点外的所有节点组成第二扰动节点集，所述目标扰动节点为所述第二扰动节点集中的任意一个，距离为两个监测节点之间的实际长度与线路单位阻抗的乘积；
[0022]将同一目标扰动节点所对应的，第一距离和第二距离中的较大值放入第一距离集合，将同一目标扰动节点所对应的，第一距离和第二距离中的较小值放入第二距离集合；
[0023]根据所述第一距离集合、所述第二距离集合及所述扰动发生路线的长度计算所述扰动发生路线内扰动源的位置。
[0024]在其中一个实施例中，所述确定所述第一扰动节点到目标扰动节点的第一距离，
及所述第二扰动节点到所述目标扰动节点的第二距离，包括：
[0025]将所述第一扰动节点集中除所述目标扰动节点外的所有监测节点的访问状态初始化为未访问状态；
[0026]每次从所述第一扰动节点集中，选择一个与起始节点距离最小的且处于未访问状态的监测节点作为中间节点，加入到已访问集合中,并优所述化起始节点与所有中间节点能到达的监测节点之间的最短距离，直至到达所述目标扰动节点；其中，所述起始节点为所述第一扰动节点或所述第二扰动节点，所述已访问集合中的监测节点的访问状态被更改为已访问状态；
[0027]判断所述第一扰动节点集中除所述目标扰动节点外的所有监测节点是否已加入到所述已访问集合中，若否，返回执行所述每次从所述第一扰动节点集中，选择一个与起始节点距离最小的且处于未访问状态的监测节点作为中间节点的步骤及后续步骤，直至所述第二扰动节点集中的所有监测节点已加入到所述已访问集合中；
[0028]将优化后所述第一扰动节点到所述目标扰动节点的最短距离作为所述第一距离，将优化后所述第二扰动节点到所述目标扰动节点的最短距离作为所述第二距离。
[0029]在其中一个实施例中，计算所述扰动发生路线内扰动源的位置的计算公式为：
[0030][0031]上式中，L
扰
指示扰动源的位置，sum(I(y))为所述第一距离集合，sum(I(z))为所述第二距离集合，ING
yz
指示以y为基准扰动发生路线的长度。
[0032]一种电能质量的扰动判断装置，所述装置包括：指标变化斜率计算模块，用于在预设的判断时长内，获取电网的目标监测节点在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电能质量的扰动判断方法，其特征在于，所述方法包括：在预设的判断时长内，获取电网的目标监测节点在每个预设采样时刻的电能质量指标，并根据所述电能质量指标计算所述目标监测节点在每个预设采样时刻的指标变化斜率；其中，电网包括多个监测节点，所述目标监测节点为所述多个监测节点中的任意一个节点；根据所述多个监测节点中的每任意两个监测节点，在相同预设时间窗口内的指标变化斜率计算电网的斜率差异矩阵；其中，所述斜率差异矩阵内每个元素的数值用于指示两个监测节点之间的斜率差异；在所述判断时长开始计时后，将所述斜率差异矩阵内差异数量首次大于预设的差异阈值的时刻，确定为所述判断时长内的扰动开始时刻；其中，所述差异数量为所述斜率差异矩阵内，依采样时间顺序统计的斜率差异小于预设的斜率差异阈值的元素的数量；在确定所述扰动开始时刻后，将所述差异数量首次小于或等于预设的差异阈值的时刻，确定为所述判断时长内的扰动结束时刻。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电能质量指标计算所述目标监测节点在每个预设采样时刻的指标变化斜率，包括：根据第一预设采样时刻和第二预设采样时刻的电能质量指标计算所述目标监测节点在所述第一预设采样时刻的指标变化率；其中，所述第一预设采样时刻为所述判断时长内多个预设采样时刻中的任意一个时刻，所述第二预设采样时刻为所述第一预设采样时刻的前一个预设采样时刻；根据预设采样时刻集的指标变化率计算所述目标监测节点在所述第一预设采样时刻的累计指标变化率；其中，所述预设采样时刻集包括初始的预设采样时刻到所述第一预设采样时刻之间的所有预设采样时刻；根据所述第一预设采样时刻至初始的预设采样时刻的时长，和所述目标监测节点在所述第一预设采样时刻的累计指标变化率计算所述目标监测节点在所述第一预设采样时刻的指标变化斜率，以得到在每个预设采样时刻的指标变化斜率。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算所述斜率差异矩阵内任意两个监测节点之间的斜率差异的公式为：上式中，D
i,j
(t0+L*T)指示监测节点i与监测节点j之间的斜率差异，t0为初始的预设采样时刻，L为预设时间窗口的采样次数，T为两次采样之间的间隔时长，a
i
(t0+L*T)为监测节点i在t0+L*T时刻的指标变化斜率，a
j
(t0+L*T)为监测节点j在t0+L*T时刻的指标变化斜率，μ
i
、σ
i
分别表示监测节点i在预设时间窗口k*T内指标变化斜率的均值和方差，μ
j
、σ
j
分别表
示监测节点j在预设时间窗口k*T的指标变化斜率的均值和方差。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取电网的目标监测节点在每个预设采样时刻的电能质量指标之后，还包括：根据目标监测节点在每个预设采样时刻的电能质量指标计算方差，将计算得到的方差值作为所述目标监测节点的指标波动值；若所述目标监测节点的指标波动值小于或等于预设的波动阈值，则将所述目标监测节点从所述多个监测节点中移除。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述差异数量首次小于或等于预设的差异阈值的时刻，确定为所述判断时长内的扰动结束时刻之后，还包括：在所述斜率差异矩阵中确定第一扰动节点和第二扰动节点，并将所述第一扰动节点和所述第二扰动节点之间的路线作为扰动发生路线；其中，所述第一扰动节点和第二扰动节点所对应的元素为所述斜率差异矩阵中的最小元素，所述扰动发生路线内存在扰动源；确定所述第一扰动节点到目标扰动节点的第一距离，及所述第二扰动节点...

【专利技术属性】
技术研发人员：奚鑫泽，邢超，李胜男，覃日升，许守东，徐志，周鑫，孟贤，
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：