一种电网电能质量动态综合评价方法及装置与流程

本发明涉及电气工程
技术领域：
，更具体地说，涉及一种电网电能质量动态综合评价方法及装置。
背景技术：
：随着电力设备多元化的发展，人民生活水平的提高，社会生产生活对电能质量的要求也在指数化上升。大量非线性电力设备的接入，给电网带来大量谐波，而“高、精、尖”技术的发展对精密仪器的性能要求很高，也就要求更高的电能质量。电能质量指通过公用电网供给用户的交流电能的品质，而为了实现电能质量的提高，通常需要对电能质量实现有效评价，进而基于评价所得的结果对电能质量实现评估，但是现有技术中并不存在能够对电能质量实现有效评价的技术方案。综上所述，如何提供一种对电能质量实现有效评价的技术方案，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。技术实现要素：本发明的目的是提供一种电网电能质量动态综合评价方法及装置，以实现对电能质量的有效评价。为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电网电能质量动态综合评价方法，包括：获取与预先设定的每个电能质量指标对应的标准值及每个待评价方案中与每个所述电能质量指标对应的实际值，其中每个所述待评价方案对应同一位置区域的不同时间或者对应同一时间的不同位置区域；基于每个所述待评价方案中的实际值及对应标准值计算该待评价方案的主观评价值，基于每个所述待评价方案中的实际值、其他待评价方案中的实际值及对应标准值计算该待评价方案的客观评价值；基于每个所述待评价方案的主观评价值及客观评价值计算表示该待评价方案的电能质量的综合评价值。优选的，设定每个所述电能质量指标，包括：设定电能质量指标，所述电能质量指标包括服务性指标及供电可靠性指标，其中所述服务性指标为由用电侧给出评价分作为对应实际值的指标，所述供电可靠性指标为由电网侧给出评价分作为对应实际值的指标。优选的，基于每个所述待评价方案中的实际值及对应标准值计算该待评价方案的主观评价值之前，还包括：对每个所述待评价方案中的每个实际值进行归一化处理。优选的，对每个所述待评价方案中的每个实际值进行归一化处理，包括：按照下列公式对每个所述待评价方案中的每个实际值进行归一化处理：其中，yij表示进行归一化处理前的任一实际值，xij表示进行归一化处理之后的对应实际值，i表示第i个待评价方案，j表示第i个待评价方案中的第j个实际值，m表示所述待评价方案的总个数。优选的，基于每个所述待评价方案中的实际值及对应标准值计算该待评价方案的主观评价值，包括：按照下列公式计算每个所述待评价方案的主观评价值：其中，s2(i)表示任一所述待评价方案的主观评价值，n表示电能质量指标的数量，xj表示第j种电能质量指标的标准值。优选的，计算每个所述待评价方案的客观评价值，包括：按照下列公式计算每个所述待评价方案的客观评价值：其中，xaj表示第a个待评价方案中的第j个实际值，xbj表示第b个待评价方案中的第j个实际值，表示待评价方案a对待评价方案b的客观评价值。优选的，基于每个所述待评价方案的主观评价值及客观评价值计算该待评价方案的综合评价值，包括：按照下列公式计算每个所述待评价方案的综合评价值：a＝(lnm)-1hb＝1-eb如果fab中的a和b相同，则fab表示第a个待评价方案的主观评价值，如果fab中的a和b不相同，则fab表示待评价方案a对待评价方案b的客观评价值；pa表示待评价方案a的综合评价值。一种电网电能质量动态综合评价装置，包括：获取模块，用于：获取与预先设定的每个电能质量指标对应的标准值及每个待评价方案中与每个所述电能质量指标对应的实际值，其中每个所述待评价方案对应同一位置区域的不同时间或者对应同一时间的不同位置区域；第一计算模块，用于：基于每个所述待评价方案中的实际值及对应标准值计算该待评价方案的主观评价值，基于每个所述待评价方案中的实际值、其他待评价方案中的实际值及对应标准值计算该待评价方案的客观评价值；第二计算模块，用于：基于每个所述待评价方案的主观评价值及客观评价值计算表示该待评价方案的电能质量的综合评价值。优选的，还包括：设定模块，用于：设定电能质量指标，所述电能质量指标包括服务性指标及供电可靠性指标，其中所述服务性指标为由用电侧给出评价分作为对应实际值的指标，所述供电可靠性指标为由电网侧给出评价分作为对应实际值的指标。优选的，还包括：归一化模块，用于：基于每个所述待评价方案中的实际值及对应标准值计算该待评价方案的主观评价值之前，对每个所述待评价方案中的每个实际值进行归一化处理。本发明提供了一种电网电能质量动态综合评价方法及装置，其中该方法包括：获取与预先设定的每个电能质量指标对应的标准值及每个待评价方案中与每个所述电能质量指标对应的实际值，其中每个所述待评价方案对应同一位置区域的不同时间或者对应同一时间的不同位置区域；基于每个所述待评价方案中的实际值及对应标准值计算该待评价方案的主观评价值，基于每个所述待评价方案中的实际值、其他待评价方案中的实际值及对应标准值计算该待评价方案的客观评价值；基于每个所述待评价方案的主观评价值及客观评价值计算表示该待评价方案的电能质量的综合评价值。本发明公开的技术方案中，针对同一时间不同位置区域或者同一位置区域不同时间的待评价方案，获取每个待评价方案与电能质量指标对应的实际值，进而基于每个待评价方案中实际值及与电能质量指标对应的标准值计算出每个待评价方案的主观评价值及客观评价值，进而基于每个待评价方案的主观评价值及客观评价值计算出能够表示该待评价方案的电能质量的综合评价值，从而实现对电能质量的有效评价。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本发明实施例提供的一种电网电能质量动态综合评价方法的流程图；图2为本发明实施例提供的一种电网电能质量动态综合评价装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。请参阅图1，其示出了本发明实施例提供的一种电网电能质量动态综合评价方法的流程图，可以包括：s11：获取与预先设定的每个电能质量指标对应的标准值及每个待评价方案中与每个电能质量指标对应的实际值，其中每个待评价方案对应同一位置区域的不同时间或者对应同一时间的不同位置区域。其中电能质量指标可以根据实际需要进行设定，如可以包括电压偏差、电压波动、电压闪变等，均在本发明的保护范围之内。每个电能质量指标均具有对应的标准值，也即期望该电能质量指标在实际中应达到的值，而实际值则为实际测量得到的与电能质量指标对应的值。具体来说，针对同一位置区域的不同时间，可以得到每个时间对应每个电能质量指标对应的实际值，每个时间及该时间具有的全部实际值则为该时间对应的待评价方案；针对同一时间的不同位置区域，可以得到每个位置区域对应每个电能质量指标对应的实际值，每个位置区域及该位置区域具有的全部实际值则为该位置区域对应的待评价方案。当然也可以按照本申请公开的技术方案得到针对同一位置区域的不同时间对应综合评价值之后或同时按照本申请公开的技术方案得到其他位置区域的同一位置区域不同时间对应综合评价值，或者按照本申请公开技术方案得到针对同一时间不同位置区域对应综合评价值之后或者同时按照本申请公开技术方案得到其他时间的同一时间不同位置区域对应综合评价值，从而能够得到多个位置区域且每个位置区域对应多个时间的相关综合评价值，进而根据实际需要实现不同位置区域或者不同时间相关综合评价值的比对，实现电能质量的有效评价。s12：基于每个待评价方案中的实际值及对应标准值计算该待评价方案的主观评价值，基于每个待评价方案中的实际值、其他待评价方案中的实际值及对应标准值计算该待评价方案的客观评价值。基于每个待评价方案中实际值及对应标准值可以计算出该待评价方案的主观评价值，也即以该待评价方案对应实际值为准得到的评价值；基于任一待评价方案中的实际值、其他待评价方案中的实际值及每个电能质量指标对应标准值可以计算得到该待评价方案的客观评价值，即其他每个待评价方案对另外一个待评价方案的评价值。s13：基于每个待评价方案的主观评价值及客观评价值计算表示该待评价方案的电能质量的综合评价值。基于每个待评价方案的主观评价值及客观评价值可以得到该待评价方案的综合评价值，具体计算方式可以根据实际需要进行设定，如将主观评价值及客观评价值相加等，均在本发明的保护范围之内。从而可以将综合评价值进行排序，以得到对应待评价方案的电能质量排序；或者以其他方式由综合评价值中得出对应待评价方案的电能质量，均在本发明的保护范围之内。本发明公开的技术方案中，针对同一时间不同位置区域或者同一位置区域不同时间的待评价方案，获取每个待评价方案与电能质量指标对应的实际值，进而基于每个待评价方案中实际值及与电能质量指标对应的标准值计算出每个待评价方案的主观评价值及客观评价值，进而基于每个待评价方案的主观评价值及客观评价值计算出能够表示该待评价方案的电能质量的综合评价值，从而实现对电能质量的有效评价。本发明实施例提供的一种电网电能质量动态综合评价方法，设定每个电能质量指标，可以包括：设定电能质量指标，电能质量指标包括服务性指标及供电可靠性指标，其中服务性指标为由用电侧给出评价分作为对应实际值的指标，供电可靠性指标为由电网侧给出评价分作为对应实际值的指标。需要说明的是，电能质量指标可以根据实际需要进行设定，本申请中可以设置电能质量指标包括用户侧对应用户评价的服务性指标及电网侧对应人员评价的供电可靠性指标，从而充分考虑到供、用电两侧的电能质量感受，从而更加真实有效的反应电能质量。另外，电能质量指标还可以包括：供电电压允许偏差、频率偏差、电压波动与闪变、电压谐波畸变率、三相不平衡度、电压波动与闪变、三相不平衡度、供电电压允许偏差、瞬态过电压、电压暂降、暂态过电压等的一种或多种，均在本发明的保护范围以内。其中服务性指标还可以包括恢复线路故障供电时间、停电次数等。另外，当电能质量指标包括服务性指标、供电可靠性指标、电压偏差、三相不平衡度、频率偏差、电压谐波畸变率、电压闪变及电压波动时，除了服务性指标及供电可靠性指标一般为越大越好，电压偏差、三相不平衡度、频率偏差、电压谐波畸变率、电压闪变及电压波动均为越小越好。本发明实施例提供的一种电网电能质量动态综合评价方法，基于每个待评价方案中的实际值及对应标准值计算该待评价方案的主观评价值之前，还包括：对每个待评价方案中的每个实际值进行归一化处理。由于各电能质量指标的量纲不同，因此为了直观的对各电能质量指标进行评价比较，可以对各电能质量指标对应实际值进行归一化处理。具体来说，对每个待评价方案中的每个实际值进行归一化处理，可以包括：按照下列公式对每个待评价方案中的每个实际值进行归一化处理：其中，yij表示进行归一化处理前的任一实际值，xij表示进行归一化处理之后的对应实际值，i表示第i个待评价方案，j表示第i个待评价方案中的第j个实际值，m表示待评价方案的总个数。另外，在利用上述公式实现归一化之前，还可以确定不同电能质量指标的特点，如果同时存在越大越好的电能质量指标及越小越好的电能质量指标，则用1分别减去每个越大越好的电能质量指标对应实际值得到对应的归一化后的实际值，也即对任一越大越好的实际值来说，用1减去该实际值得到该实际值归一化后的值，从而保证不同电能质量指标的特点一致性，进而再利用上述公式实现对应操作。需要说明的是，对于与各电能质量指标对应的标准值，当同时存在越大越好的电能质量指标及越小越好的电能质量指标时，如果电能质量指标越小越好，则将0作为该电能质量指标的标准值，如果电能质量指标越大越好，则将1作为该电能质量指标的标准值；而按照上述方式对电能质量指标对应实际值进行归一化处理后，全部电能质量指标对应实际值均为越小越好，因此对应的将0作为对应的标准值。另外需要说明的是，本发明实施例公开的技术方案中电能质量指标对应实际值均在0到1之间，包含0和1。从而通过上式实现对实际值的有效归一化，简单易实现。需要说明的是，按照上述方式实现实际值的归一化处理之后可以得到对应的初始决策矩阵：xm×n＝[xij]m×n,i∈[1,2,...,m]；j∈[1,2,...,n]。本发明实施例提供的一种电网电能质量动态综合评价方法，基于每个待评价方案中的实际值及对应标准值计算该待评价方案的主观评价值，可以包括：按照下列公式计算每个待评价方案的主观评价值：其中，s2(i)表示任一待评价方案的主观评价值，n表示电能质量指标的数量，xj表示第j种电能质量指标的标准值。通过上述公式使用2-范数距离和目标规划方法简单准确的计算出各待评价方案的主观评价值，其中最小化式(2)，且由于全部权重的和应为1，因此按照式(3)使用拉格朗日算法得到权重系数ωij；由此利用优势识别法有效评价各待评价方案的主观评价值。本发明实施例提供的一种电网电能质量动态综合评价方法，计算每个待评价方案的客观评价值，可以包括：按照下列公式计算每个待评价方案的客观评价值：其中，xaj表示第a个待评价方案中的第j个实际值，xbj表示第b个待评价方案中的第j个实际值，表示待评价方案a对待评价方案b的客观评价值。本申请中在计算每个待评价方案的客观评价值时，上述公式的ωaj和xbj中a和b均从1到m进行取值，但不包含a＝b，例如b先固定为1时，a从2取至m，共计算出m-1个值，再令b＝2，a取从1至m但不包含2的值，以此类推能够求出m2-m个客观评价值。另外，由于电能质量指标的数量为n，因此每个待评价方案对应的ωaj均为1×n维权重向量(矩阵)，在按照公式(4)计算客观评价值时，将待评价方案a对应的权重向量内的第1个到第n个数据和待评价方案b对应的xbj(从第1个实际值到第n个实际值)分别一一对应的代入公式(4)并求和，得到待评价方案a对待评价方案b的客观评价值。由于主观评价值带有主观色彩，一定程度上弱化了劣势特征，因此考虑其它评价方案的评价意见将更为客观的反映该评价方案的真实水平，本申请中采用式(4)有效准确的计算其他各待评价方案对另外一个待评价方案的客观评价值。从而可以得到由m2-m个客观评价值和m个主观评价值构成的m×m阶矩阵，具体来说，本申请中共m个待评价方案，每一个待评价方案均由1个主观评价值和m-1个客观评价值构成，因此m个待评价方案共m个主观评价值和m2-m个客观评价值，也即共m2个值，进而由这些值构成矩阵f。表示如下：其中，如果fab中的a和b相同，则fab表示第a个待评价方案的主观评价值，如果fab中的a和b不相同，则fab表示待评价方案a对待评价方案b的客观评价值。由此利用优势识别法实现各待评价方案的客观评价。本发明实施例提供的一种电网电能质量动态综合评价方法，基于每个待评价方案的主观评价值及客观评价值计算该待评价方案的综合评价值，可以包括：按照下列公式计算每个待评价方案的综合评价值：a＝(lnm)-1(8)hb＝1-eb(9)如果fab中的a和b相同，则fab表示第a个待评价方案的主观评价值，如果fab中的a和b不相同，则fab表示待评价方案a对待评价方案b的客观评价值；pa表示待评价方案a的综合评价值；pab表示fab的贡献度，eb表示全部待评价方案的贡献总量，hb为各待评价方案贡献总量的一致性程度，νb表示综合权重。从而实现综合评价值有效准确的获取。此处与公式(4)不同的是，a、b可以取相同的值。下面以一具体应用场景对本申请公开的上述技术方案进行详细说明：以某地区380v电网为例，电能质量指标包括电压偏差、三相不平衡度、频率偏差、电压谐波畸变率、电压闪变、电压波动、电压暂降、供电可靠性及服务性指标，分别表示为x1至x8，将电能质量划分为5级，对应的电能质量指标的等级界限如表1所示。分别在1、2、3月三个时间段，在3种观测点分别测量电能质量指标对应实际值，测得的实际值分别如表2至表4所示。表1380v电网电能质量指标等级界限表2观测点1的实测电能质量x1x2x3x4x5x6x7x81月3.211.330.4730.832.210.0920.830.832月2.981.050.5050.931.980.1430.890.873月2.771.050.5511.022.030.1330.880.85表3观测点2的实测电能质量x1x2x3x4x5x6x7x81月6.681.530.8471.364.160.1560.760.712月6.841.660.8711.384.020.1680.760.693月5.331.370.8261.743.890.1790.740.68表4观测点3的实测电能质量x1x2x3x4x5x6x7x81月4.351.950.6341.352.890.1180.80.862月4.221.580.8281.832.610.1890.760.783月4.441.190.8861.873.130.1790.780.76首先，对三种观测点1月份电能质量指标对应实际值做综合评价，也即三种待评价方案分别对应1月份的观测点1、观测点2及观测点3；由于本发明所列举的电能质量指标有些属于越大越好，有些属于越小越好，为统一比较，将越大越好的指标取倒数进行计算。对应的，本申请中上述技术方案中的归一化处理包括对电能质量指标对应越大越好或者越小越好的实际值取倒数后实现后续计算。实际值归一化后得到的初始策矩阵为：按照本申请公开的上述技术方案中对应公式实现计算主观评价值时的权重计算，得到下列权重向量：进而计算得到各待评价方案的主观评价值分别为：0.14，0.21，0.24。进而计算各待评价方案的客观评价值，并得到由主观评价值及客观评价值组成的综合决策矩阵为：最后根据上述综合决策矩阵计算出各待评价方案的综合评价值分别为0.31、0.35、0.34。由于各实际值与标准值偏差越小越好，可知第1个观测点在1月的电能质量最优。按照上述方分别计算2、3月每个观测点的综合评价值，由计算结果知第1个观测点在2月的电能质量最优，第1个观测点在3月的电能质量最优。结果得到由于等级优为0.08，等级良为0.10，1月观测点1为0.11，3月观测点1为0.12，等级中为0.13，2月观测点1为0.14，等级较差为0.15，等级差为0.17。由结果可知1月观测点1和3月观测点1在三个月内的电能质量较优，达到了中等等级。具体来说，可以先计算1月3种观测点的综合评价值，取其中综合评价值最优的(最大的或者最小的，具体需要预先根据各电能质量指标的性质确定)最优观测点；再依次计算2、3月3种观测点综合评价值，取最优观测点；将3个月的3个最优观测点对应的实际值和5种等级所对应的值进行最后的排序，得到3个最优观测点的电能质量评价结果。本例较特殊，3个月的最优观测点均为观测点1，因此对观测点1在3个月的电能质量进行评价。同理可直接将1月三个观测点采集的实际值和5种电能质量指标的值进行排序，得到1月3个观测点电能质量优良顺序，2、3月等同。也可不选取最优观测点，先计算1月3个观测点综合评价值，再分别计算2、3月3个观测点的综合评价值，将3个月3种观测点综合评价值和5种电能质量指标对应的值共14个值，再进行归一化综合进行排序，得出每一个观测点在3个不同月的电能质量优良顺序。需要说明的是，本例中列出的上述各质量评价方法均可以应用到本发明实施例提供的上述待评价方案中，也即本申请公开的上述待评价方案中，如果具有多个位置区域及多个时间，则可以计算每个位置区域在每个时间的综合评价值，然后基于该综合评价值选取出每个时间里最优的位置区域(选取原则为预先确定的根据电能质量指标的性质确定的，所以一般为最大值或者最小值)，最后将每个最优的位置区域对应的电能质量指标的实际值与标准值进行比对，得到每个最优的位置区域的电能质量评价结果(也即比对结果)；还可以对应每个时间中的任一时间不同位置区域的实际值和对应标准值进行比对，将比对结果作为该时间里不同位置区域观测点的电能质量评价结果；也可以不选取最优的位置区域，而是计算每个时间中任一时间全部位置区域的综合评价值，再将每个综合评价值和电能质量指标对应标准值进行归一化后综合排序，得出每个位置区域在不同时间的电能质量优良顺序。而上述未明确指出的处理原则均可以根据实际需要进行设定。可见，本申请公开的待评价方案考虑针对不同时间、地域的供、用电双方三维时序动态评价，实现了对于电能质量的有效评价。本发明实施例还提供了一种电网电能质量动态综合评价装置，如图2所示，可以包括：获取模块11，用于：获取与预先设定的每个电能质量指标对应的标准值及每个待评价方案中与每个电能质量指标对应的实际值，其中每个待评价方案对应同一位置区域的不同时间或者对应同一时间的不同位置区域；第一计算模块12，用于：基于每个待评价方案中的实际值及对应标准值计算该待评价方案的主观评价值，基于每个待评价方案中的实际值、其他待评价方案中的实际值及对应标准值计算该待评价方案的客观评价值；第二计算模块13，用于：基于每个待评价方案的主观评价值及客观评价值计算表示该待评价方案的电能质量的综合评价值。本发明实施例提供的一种电网电能质量动态综合评价装置，还可以包括：设定模块，用于：设定电能质量指标，电能质量指标包括服务性指标及供电可靠性指标，其中服务性指标为由用电侧给出评价分作为对应实际值的指标，供电可靠性指标为由电网侧给出评价分作为对应实际值的指标。本发明实施例提供的一种电网电能质量动态综合评价装置，还可以包括：归一化模块，用于：基于每个待评价方案中的实际值及对应标准值计算该待评价方案的主观评价值之前，对每个待评价方案中的每个实际值进行归一化处理。本发明实施例提供的一种电网电能质量动态综合评价装置，归一化模块可以包括：归一化单元，用于：按照下列公式对每个所述待评价方案中的每个实际值进行归一化处理：其中，yij表示进行归一化处理前的任一实际值，xij表示进行归一化处理之后的对应实际值，i表示第i个待评价方案，j表示第i个待评价方案中的第j个实际值，m表示所述待评价方案的总个数。本发明实施例提供的一种电网电能质量动态综合评价装置，第一计算模块可以包括：第一计算单元，用于：按照下列公式计算每个所述待评价方案的主观评价值：其中，s2(i)表示任一所述待评价方案的主观评价值，n表示电能质量指标的数量，xj表示第j种电能质量指标的标准值。本发明实施例提供的一种电网电能质量动态综合评价装置，第一计算模块可以包括：第二计算单元，用于：按照下列公式计算每个所述待评价方案的客观评价值：其中，xaj表示第a个待评价方案中的第j个实际值，xbj表示第b个待评价方案中的第j个实际值，表示待评价方案a对待评价方案b的客观评价值。本发明实施例提供的一种电网电能质量动态综合评价装置，第二计算模块可以包括：第三计算单元，用于：a＝(lnm)-1hb＝1-eb如果fab中的a和b相同，则fab表示第a个待评价方案的主观评价值，如果fab中的a和b不相同，则fab表示待评价方案a对待评价方案b的客观评价值；pa表示待评价方案a的综合评价值。本发明实施例提供的一种电网电能质量动态综合评价装置中相关部分的说明请参见本发明实施例提供的一种电网电能质量动态综合评价方法中对应部分的详细说明，在此不再赘述；另外，本发明实施例提供的上述待评价方案中与现有技术中对应待评价方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。当前第1页12