【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于多维特征的变电站电压暂降综合评估方法和装置，属于电能质量分析。
技术介绍
1、电压暂降是一种常见的电能质量问题。近年来，随着微电子、电力电子和cpu等敏感设备的广泛应用，以及分布式电源、智能化高端设备等大量接入电网，电压暂降引起的用户设备损坏及停运等问题变得越发严重。在一些地区，电压暂降引起的用户投诉占整个电能质量问题的80％以上，给经济造成了巨大损失。传统的系统侧电压暂降评估指标主要采用统计性指标，如暂降幅值、持续时间和发生频次等特征。然而，随着大量新型用电设备接入电网，这些指标难以准确评估暂降严重程度。这是因为这些基本特征量仅反映了暂降事件统计意义上的总体特征，忽略了频域的暂降信息。
2、典型的电压暂降事件可以划分为四个阶段：事件前段、过渡段、事件持续段和电压恢复段。在这些阶段中，过渡段具有一个显著特征，即电压的幅值和相位迅速变化。通过提取过渡段的频域指标，我们可以获得更详细的电压暂降特征信息。结合时域指标，能够更准确地分析评估变电站的电压暂降问题，并为进一步改善电能质量和供电可靠性提供依据。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术的目的是提供了一种基于多维特征的变电站电压暂降综合评估方法和装置，解决了传统的系统侧电压暂降评估指标难以准确评估暂降严重程度的问题。
2、技术方案：本专利技术所述的一种基于多维特征的电压暂降综合评估方法，包括以下步骤：
3、(1)获取变电站各监测节点原始采样信号，滤除谐波和噪声干扰，计算电
4、(2)采用自动分段法检测电压暂降过渡段边界，并提取过渡段的频域特征值作为评估指标；
5、(3)以平均暂降深度指标、能量指标asei作为电压暂降时域指标，结合过渡段频域指标建立属性集合，根据电压暂降事件触发时差优化指标数据；
6、(4)采用熵权法计算各指标数据的权重，根据灰色关联分析法计算各方案与理想方案的关联度，通过比较各方案相对关联度的大小，得到最优方案排序结果，判断各节点电压暂降严重程度。
7、进一步的，所述的步骤(1)中采用数字低通滤波器滤除原始信号中的谐波和噪声干扰，对数据进行预处理。
8、进一步的，所述的步骤(2)采用自动分段法检测电压暂降过渡段边界包括以下步骤：
9、(21)判断电压暂降过渡段的起始时刻，当电压半波有效值低于设定阈值时，将前一个电压半波有效值作为电压暂降第一个过渡段的起始时刻；当电压半波有效值高于设定阈值时，将后一个电压半波有效值作为电压暂降第二个过渡段的结束时刻；
10、(22)确定一段区间，包括第一个过渡段的起始时刻和第二个过渡段的结束时刻，并将该区间内的电压半波有效值两两作差，得到序列，再将序列中的元素两两作差，得到序列；
11、(23)从序列中提取极大值点，对极大值点求和并取平均值，提取大于平均值的极大值点，根据极大值点的横坐标确定第一个过渡段的结束时刻和第二个过渡段的起始时刻，从而确定过渡段边界。
12、进一步的，所述的步骤(2)提取过渡段的频域特征值是通过对过渡段采样点进行fft分析，工频分量作为波形主成分，电压暂降越严重，对应的频谱泄露越严重，提取过渡段工频分量幅值，将工频分量含有率作为频域的特征值指标。
13、进一步的，所述的步骤(3)中的平均暂降深度指标的计算公式如下所示：
14、
15、式中，urmsi为节点第i次发生电压暂降时的电压半波有效值最小值，n为节点发生电压暂降次数；根据事件触发时差优化平均暂降深度指标，当相邻电压暂降事件相隔时间δt小于设定值t，相似时刻发生的数个事件计为一次事件，此时取数个事件的最大电压暂降深度参与指标计算；
16、平均暂降能量指标计算公式如下所示：
17、
18、式中，ui,k为节点的第i次事件中持续段的第k个电压半波有效值，un为电压额定值，f0为工频频率；根据事件触发时差优化平均暂降能量指标，当相邻电压暂降事件相隔时间δt小于设定值t，相似时刻发生的的数个事件计为一次事件，此时以多个电压暂降事件的暂降能量之和参与指标计算；
19、频域指标计算公式如下：
20、
21、式中，hi为节点的第i次事件中过渡段的基波分量幅值，un为电压额定值；根据根据事件触发时差频域指标，当相邻电压暂降事件相隔时间δt小于设定值t，相似时刻发生的的数个事件计为一次事件，此时以电压暂降深度最大的事件为目标事件，取目标事件的频域特征值参与指标计算。
22、进一步的，所述的步骤(4)采用熵权法计算评估指标权重，变电站中m个监测节点根据属性集合中各节点平均暂降深度指标、平均暂降能量指标和频域指标的计算结果，构造如下式所示的评价矩阵：
23、
24、式中，xij表示第j个监测节点的第i个属性值；
25、属性集合中的3个评价指标均为越小越好的成本型指标；不同性质的指标，其单位与数量级并不一致，为增强各指标间的可比性，消除指标性质、量纲及数量级对评价结果的影响，取得较好的评价结果，需对各指标的原始数据进行归一化处理，采用极差标准化法对各指标进行归一化，极差标准化公式如下所示：
26、
27、建立如下所示的同趋势化矩阵y3×m：
28、
29、式中，yij即为xij的归一化值；
30、根据评价矩阵，各指标信息熵计算方法如下：
31、
32、其中，pij其中的计算公式如下：
33、
34、其中，pij表示第j个节点的第i个指标对评价结果产生影响的概率；当pij＝0时，令pijlnpij＝0；
35、各属性指标权值计算方式定义为：
36、
37、式中，wi上为第i个指标的权值，且上式满足
38、进一步的，所述的步骤(4)采用灰色关联分析法评估m个监测节点的电压暂降严重程度，首先构造方案集：
39、f＝{f1,f2l,fm}
40、式中，fj(j＝1,2,l,m)表示根据指标数据对第j个节点的电压暂降严重程度进行评估；
41、当所有指标达到各方案中最优值时，称之为正理想解；反之，即为负理想解。评估方案主要针对各监测节点的电压暂降状况，其评价规则是越严重的暂降表示该方案越差。因此，正理想解对应的是暂降最不严重的情况，而负理想解对应的是暂降最严重的情况。首先根据同趋势化矩阵y3×m构造评价对象的正理想解v+和负理想解v-：
42、
43、i＝1,2,3；j＝1,2,l,m
44、第j个方案与正、负理想解的关联度：
45、
46、
47、ρ∈(0,1),j＝1,2,l m
48、式中，ρ为分辨系数，默认值为0.5，w为指标权值。
49、方案j的相对关联度为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于多维特征的电压暂降综合评估方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于多维特征的电压暂降综合评估方法，其特征在于：所述的步骤(1)中采用数字低通滤波器滤除原始信号中的谐波和噪声干扰，对数据进行预处理。
3.根据权利要求1所述的基于多维特征的电压暂降综合评估方法，其特征在于：所述的步骤(2)采用自动分段法检测电压暂降过渡段边界包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的基于多维特征的电压暂降综合评估方法，其特征在于：所述的步骤(2)提取过渡段的频域特征值是通过对过渡段采样点进行FFT分析，工频分量作为波形主成分，提取过渡段工频分量幅值，将工频分量含有率作为频域的特征值指标。
5.根据权利要求1所述的基于多维特征的电压暂降综合评估方法，其特征在于：所述的步骤(3)中的平均暂降深度指标的计算公式如下所示：
6.根据权利要求1所述的基于多维特征的电压暂降综合评估方法，其特征在于：所述的步骤(4)采用熵权法计算评估指标权重，变电站中m个监测节点根据属性集合中各节点平均暂降深度指标、平均暂降能量指标和频域指
7.根据权利要求1所述的基于多维特征的电压暂降综合评估方法，其特征在于：所述的步骤(4)采用灰色关联分析法评估m个监测节点的电压暂降严重程度，首先构造方案集：
8.一种基于多维特征的变电站电压暂降综合评估装置，其特征在于包括：
9.一种计算机设备，其特征在于：包括一个或多个处理器、存储器和一个或多个程序；所述一个或多个程序被存储在存储器中，并且被一个或多个处理器执行；所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的基于多维特征的电压暂降综合评估方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的基于多维特征的电压暂降综合评估方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于多维特征的电压暂降综合评估方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于多维特征的电压暂降综合评估方法，其特征在于：所述的步骤(1)中采用数字低通滤波器滤除原始信号中的谐波和噪声干扰，对数据进行预处理。
3.根据权利要求1所述的基于多维特征的电压暂降综合评估方法，其特征在于：所述的步骤(2)采用自动分段法检测电压暂降过渡段边界包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的基于多维特征的电压暂降综合评估方法，其特征在于：所述的步骤(2)提取过渡段的频域特征值是通过对过渡段采样点进行fft分析，工频分量作为波形主成分，提取过渡段工频分量幅值，将工频分量含有率作为频域的特征值指标。
5.根据权利要求1所述的基于多维特征的电压暂降综合评估方法，其特征在于：所述的步骤(3)中的平均暂降深度指标的计算公式如下所示：
6.根据权利要求1所述的基于多维特征的电压暂降综合评估方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙腾达，周华良，苏战涛，邓祖强，王亮，张鑫，张金娈，吕浩，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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