改进的戴布拉图法在电能质量评估中的应用的制作方法
【专利摘要】本发明给出了一种改进的戴布拉图法在电能质量评估中的应用，其中方法包括：1、根据不同应用场合计算各电能质量指标的权重；2、根据权重的大小来分配各指标在戴布拉图中所对应的扇形区域的向量角；3、将电压偏差、谐波、三相电压不平衡度、频率偏差、电压波动与闪变和电压暂降这些评估指标作为戴布拉图中坐标轴；4、通过分析和计算将某一时刻的电能质量各指标的检测值表示在戴布拉图中，根据图形的面积和周长情况即可对该时刻的电能质量进行评估。本发明的突出特点是可以使用少量离散的数据对电能质量进行准确评估并能通过图形形象直观的显示，而且可以根据不同需求对指标的权重进行修改增强方法的适用性。
【专利说明】改进的戴布拉图法在电能质量评估中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电能质量评估的方法，更确切的说是一种改进的戴布拉图法在电 能质量评估中的应用。
【背景技术】
[0002] 在电力系统运行过程中，由于系统各元件的参数不是理想的或对称的，用电负荷 的多变性，负荷特性的随机性和多样性，输配电过程中的运行操作、故障等原因，系统往往 并不能以理想的状态运行，于是就提出了电能质量的概念。而现在，随着微电子器件与电力 电子技术的飞速发展，在对电能质量的要求方面出现了以下新的变化：一方面，由于扰动负 荷接入电力系统或其他扰动源的存在造成了大量的电能质量问题；另一方面，由于众多基 于计算机、微处理控制器的精密仪器、设备的大量使用，用户对电能质量的要求越来越高。 由此引出了对电能质量进行评估分级的需求，电能质量评估主要包括电压偏差、谐波、三相 电压不平衡度、频率偏差、电压波动与闪变、电压暂降。
[0003] 现存的电能质量评估方法主要有层次分析法、模糊数学法等，虽然可以对电能质 量进行粗略的评估分级但是往往过于局限，有些方法太过主观，评估人员的经验水平以及 个人偏好可能会对评估的结果造成一定的影响；另一些方法虽然使用的客观的数学计算但 需要大量的数据进行验证；这些方法只是通过数值上的差异来进行电能质量的评估分级不 能给人一种直观的视觉感受。
【发明内容】
[0004] 本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题，从而提供一种可以使用少量离散 的数据对电能质量进行准确评估能通过图形形象直观的显示，评价方法简单易操作，不必 进行过多繁琐的计算，而且可以根据不同需求对指标的权重进行修改增强方法的适用的改 进的戴布拉图法在电能质量评估中的应用。
[0005] 本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
[0006] -种改进的戴布拉图法在电能质量评估中的应用，包括以下步骤：
[0007] 步骤一：根据不同应用场合计算各电能质量指标的权重；
[0008] 步骤二：根据权重的大小来分配各指标在戴布拉图中所对应的扇形区域的向量 角；
[0009] 步骤三：将电压偏差、谐波、三相电压不平衡度、频率偏差、电压波动与闪变和电压 暂降这些评估指标作为戴布拉图中坐标轴；
[0010] 步骤四：通过分析和计算将某一时刻的电能质量各指标的检测值表示在戴布拉图 中，根据图形的面积和周长情况即可对该时刻的电能质量进行评估，其中面积越大表示检 测点的电能质量越好，面积越小则结论相反；在面积相等的情况下，周长表示检测点电能质 量的均衡情况，周长越小，电能质量越均衡，周长越大，则均衡性较差。
[0011] 更优的是，所述的步骤一中电能质量指标包括电压偏差、谐波、三相电压不平衡 度、频率偏差、电压波动与闪变、电压暂降。
[0012] 更优的是，所述的步骤一中各电能质量指标的权重通过层次分析法比较得出；
[0013] 用层次分析法对电能指标进行主观赋权的流程如下：
[0014] a、建立层次递接结构；
[0015] b、构成各因素判断矩阵；
[0016] c、层次单排序及一致性检验；
[0017] d、层次总排序、计算权重及检验。
[0018] 更优的是，所述的步骤二中向量角的分配公式为：
【权利要求】
1. 一种改进的戴布拉图法在电能质量评估中的应用，其特征在于：包括以下步骤： 步骤一：根据不同应用场合计算各电能质量指标的权重； 步骤二：根据权重的大小来分配各指标在戴布拉图中所对应的扇形区域的向量角； 步骤三：将电压偏差、谐波、三相电压不平衡度、频率偏差、电压波动与闪变和电压暂降 这些评估指标作为戴布拉图中坐标轴； 步骤四：通过分析和计算将某一时刻的电能质量各指标的检测值表示在戴布拉图中， 根据图形的面积和周长情况即可对该时刻的电能质量进行评估，其中面积越大表示检测点 的电能质量越好，面积越小则结论相反；在面积相等的情况下，周长表示检测点电能质量的 均衡情况，周长越小，电能质量越均衡，周长越大，则均衡性较差。
2. 根据权利要求1所述的改进的戴布拉图法在电能质量评估中的应用，其特征在于： 所述的步骤一中电能质量指标包括电压偏差、谐波、三相电压不平衡度、频率偏差、电压波 动与闪变、电压暂降。
3. 根据权利要求1所述的改进的戴布拉图法在电能质量评估中的应用，其特征在于： 所述的步骤一中各电能质量指标的权重通过层次分析法比较得出； 用层次分析法对电能指标进行主观赋权的流程如下： a、 建立层次递接结构； b、 构成各因素判断矩阵； c、 层次单排序及一致性检验； d、 层次总排序、计算权重及检验。
4. 根据权利要求1所述的改进的戴布拉图法在电能质量评估中的应用，其特征在于： 所述的步骤二中向量角的分配公式为：
其中Xi为第i个指标所对应的权重，Θi为第i个指标所对应的向量角。
5. 根据权利要求1所述的改进的戴布拉图法在电能质量评估中的应用，其特征在于： 所述的步骤三具体为，以电压偏差、谐波、三相电压不平衡度、频率偏差、电压波动与闪变和 电压暂降这些评估指标作为戴布拉图中的六个坐标轴，并将其按向量角的大小分为六个扇 形区域分别表示为电压偏差、谐波、三相电压不平衡度、频率偏差、电压波动与闪变和电压 暂降。
6. 根据权利要求1所述的改进的戴布拉图法在电能质量评估中的应用，其特征在于： 所述的步骤四中将各指标进行归一化数据处理，并将在一组时刻中测得的数据绘制在戴布 拉图上，使用X1Aχ2、χ3、x<、x5、xe分别表不电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡度、谐波、电 压波动与闪变和电压暂降。
7. 根据权利要求6所述的改进的戴布拉图法在电能质量评估中的应用，其特征在于： 根据我国国家标准GB/T12325-2008《电能质量供电电压偏差》，电压偏差的指标由下述公式 进行计算： 其中Ud为实测电压，Utl为标称电压；
根据我国国家标准GB/T15945-2008《电能质量电力系统频率偏差》，频率偏差的指标由 下述公式进行计算：
其中fd为实测频率，为标称频率； 根据我国国家标准GB/T15543-2008《电能质量三相电压不平衡度》，三相电压不平衡度 的指标由下述公式进行计算；
其中U1为电压正序方均根，U2为电压负序方均根； 根据我国国家标准GB/T24337-2009《电能质量公用电网间谐波》，谐波畸变的指标由下 述公式进行计算：
其中Vn表示η次谐波，V1表示基波； 根据我国国家标准GB/T12326-2008《电能质量电压波动和闪变》，电压波动和闪变的指 标由下述公式进行计算：
其中U1AJi、Umin为系 列电压均方根值变化中相邻的两个极值，Utl为系统的标称电压； 根据我国国家标准GB/T30137-2013《电能质量电压暂降与短时中断》，电压暂降幅值由 下述公式进行计算：
其中Yd为暂降时的电ii，Utl为糸统的称祢电ji。
8.根据权利要求7所述的改进的戴布拉图法在电能质量评估中的应用，其特征在于： 将测量和计算得到的电压偏差、谐波、三相电压不平衡度、频率偏差、电压波动与闪变和电 压暂降值按电能质量各指标的分级标准来进行百分制换算，换算公式如下：
【文档编号】G06Q50/06GK104240145SQ201410421332
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】汤少卿, 赵辛, 尤鋆, 赵剑锋, 翟浩, 蔡林君 申请人:国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司泰州供电公司, 东南大学