一种重要用户供电可靠性的评估系统和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于电压质量监测数据的重要用户供电可靠性的评估系统和方 法，属电力供电可靠性技术领域。
【背景技术】
[0002] 近些年来，随着自动化生产线、精密工艺、网络信息工程、节能环保技术的发展， 基于计算机、微处理器的数字型和电力电子型负荷在系统中所占比重不断增加。相对于只 有停电才受影响的传统负荷，这些现代电力用户对电压质量要求很高，电压质量不合格事 件会给某些敏感性用户带来巨大的损失。
[0003] 传统供电可靠性只以超过Imin或5min停电为依据，我国现行《供电系统用户供 电可靠性评价规程暂行》下简称《规程》明确规定自动重合闸重合成功，或备用电源自动投 入成功，不视为对用户停电。但是单一以停电来衡量的供电可靠性指标，并没有体现电压 质量不合格对用户及社会造成的危害，没有反映现代电力系统条件下电力敏感负荷受其 影响的严重性。
[0004] 建设智能电网，要求供电公司对不同用户进行差异化管理，对于重要用户安装电 压质量监测设备，建立电压质量对可靠性指标影响的评估模型，修正可靠性指标，这是一种 差异化管理的体现。
[0005] 目前国内外有些专家学者已经注意到电压质量不合格事件对供电可靠性有一定 影响，并做了一定的研究，这些研究存在以下问题：
[0006] (1)目前研究主要针对电压暂降对用户供电可靠性的的影响，对于电压质量的其 他因素基本没有考虑，因此不能全面的表现电压质量不合格事件对用户供电可靠性的影 响。
[0007] (2)在考虑电压暂降事件对用户供电可靠性的影响时，只是对暂降事件进行简单 的统计，没有与传统可靠性评价指标对应起来，而且忽略了电压暂升事件的影响。
[0008] (3)目前的标准和研究都只是对电压质量不合格事件进行了简单的规定和统计， 不合格事件与传统用户供电可靠性指标之间的对应关系却很少有人研究。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是，为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于电压质 量监测的重要用户供电可靠性的评估系统和方法，将电压质量不合格事件通过电压质量偏 差能量值，折算为电气设备的故障事件，然后计算用户供电可靠性指标修正值，进而对传统 可靠性计算指标进行修正。
[0010] 本发明的技术方案是，一种重要用户供电可靠性影响的评估系统，包括：
[0011] 电压质量监测装置，用于监测用户电压暂升/暂降、电压谐波畸变、三相电压不平 衡事件；
[0012] 无线基站，用于将测得的数据通过无线传输的方式，传送到无线基站，然后上传到 以太网，通过以太网络最终发送至供电公司用户可靠性评估的工作站；
[0013] 工作站，用于接受无线基站上传的监测数据，并根据上传监测数据，进行用户可靠 性评估，进而修正用户可靠性指标。
[0014] 所述电压质量监测装置安装在重要用户内部；所述无线基站安装在用户端；工作 站设置在供电公司；电压质量监测装置通过有线串口连接无线串口服务器，无线串口服务 器通过无线传输连接无线基站；无线基站通过以太网络与供电公司用户可靠性评估工作站 连接。
[0015] 本发明一种基于电压质量实时监测的重要用户供电可靠性的评估方法，所述方法 以国家标准为基准，监测用户电压质量，定义电压质量偏差能量指标，用来衡量用户电压 质量偏尚电压质量标准的幅度和持续时间，然后建立电压质量偏差能量与用户故障次数、 平均故障持续时间对应的折算关系，进而修正用户供电可靠性的指标，该方法包括以下步 骤：
[0016] (1)监测用户的电压质量：电压暂升/暂降、电压谐波、三相电压不平衡；
[0017] ⑵筛选质量合格的电压；
[0018] ⑶定义电压质量偏差能量值；
[0019] (4)构建电压质量偏差能量值与故障次数之间的折算关系；
[0020] (5)计算出电力用户故障率、平均故障持续时间的修正值。
[0021] 所述筛选质量合格的电压，包括：
[0022] (1)电压暂升/暂降
[0023] 电压不合格范围：
[0024] 式中a、b为系数，电压变化标么值
i Un为额定电压，U t为测量电压； 若Ut<UN，则为暂降电压，AU = AUsag;gUt>UNJlJ为暂升电压，AU = AUsto;
[0025] (2)电压谐波
[0026] 定义电压谐波畸变事件为：电压畸变率监测值的95 %概率大值，在IOkV侧大于 4%，在380V侧大于5% ;
[0027] (3)三相电压不平衡
[0028] 定义三相电压不平衡事件如下：三相电压不平衡监测值的95%概率大值（以下简 称监测值），大于2 %的采样次数大于次，或者连续次测量中，有次监测值 Ι? 4 〇 Zoo 大于2%，「~|表示向上取整。
[0029] 所述定义电压质量偏差能量值，电压质量偏差能量值的计算，首先要判断电压监 测值是否发生电压质量偏差事件，当偏差发生时，才计算次能量指标；所述电压质量偏差能 量值包括：
[0030] (1)电压幅值偏差能量值Wu= AU2XT,
[0031] 式中Δ U为电压变化的标幺值；T为电压变化持续时间；
[0032] (2)电压谐波畸变能量值
[0033] ①中压IOkV侧：
[0034] Wa = (α-〇· 04) 2X (Να_Ν*5% )，
[0035] ②低压380V侧：
[0036] Wa = (a-〇· 05) 2X (Na_N*5% )
[0037] 上式中a为发生电压谐波畸变影响事件时，电压谐波畸变率值；N为监测周期内 电压谐波监测次数，N a为电压谐波畸变率大于上限值的次数。
[0038] (3)三相电压不平衡能量值
[0039] We = ( ε-〇· 02) 2X (Νε-Ν*5% )
[0040] 式中ε为发生三相电压不平衡事件时，三相电压不平衡度值；N为监测周期内电 压谐波监测测量次数，N Ε为三相电压不平衡度大于上限值的次数。
[0041] 所述构建电压质量偏差能量值与故障次数之间的折算关系为，
[0042] 式中，A, c, d均为系数，W为电压变化能量，K为故障次数。
[0043] 所述构建电压质量偏差能量值与故障次数之间的折算关系为，
[0044] 式中，A, c, d均为系数，W为电压变化能量，K为故障次数。
[0045] 所述电力用户故障率、平均故障持续时间的修正值为：
[0046] 设备故障率
；平均故障持续时间
[0047] 其中，t为统计时间，SK1为统计时间内的故障次数，t i每次电压质量偏差事件的 持续时间。
[0048] 本发明的有益效果是，本发明根据国家标准对电压质量的规定（电压暂升/暂降、 电压谐波、三相电压不平衡），建立电压质量评价模型，比较全面的考虑了电压质量的各个 因素对用户供电可靠性的影响。针对传统的用户供电可靠性计算没有考虑电压质量的影 响，在本发明中，考虑电压质量（电压暂升/暂降、电压谐波、三相电压不平衡）的影响，定 义电压质量偏差能量值，并将电压质量偏差能量值折算成用户故障次数和故障持续时间， 进而修正用户的供电可靠性指标，使得用户（特别是重要用户）的供电可靠性计算指标更 加准确，更具有参考性。
[0049] 本发明适用于基于电压质量监测数据的重要用户供电可靠性的评估。
【附图说明】
[0050] 图1为发生电压暂降事件的临界条件；纵轴表示电压暂降幅值，横轴表示暂降持 续时间，阴影部分为合格电压，非阴影部分为不合格电压；
[0051] 图2为本发明一种重要用户供电可靠性影响的评估系统结构示意图；
[0052] 图中，1是电压质量监测装置；2是无线基站；3是可靠性评估工作站；4是以太网 络；5是无线串口服务器；
[0053] 图3为本发明重要用户供电可靠性的评估方法流程框图；
[0054] 图4为本发明实施例2酒店供用电主接线图及电压测量点位置图；
[0055] 图5为本发明实施例2母线I电压谐波畸率测量值；
[0056] 图6为本发明实施例2母线I三相电压不平衡度测量值。
【具体实施方式】
[0057] 实施例1 :
[0058] 本实施例一种基于电压质量实时监测的重要用户供电可靠性评估系统和方法，该 系统和方法包括以下步骤：
[0059] (1)在用户内部安装监测用户电压质量的装置，统计电压质量偏差事件以及对应 的持续时间。电能质量测量装置具体情况如下：
[0060] 电能质量测量装置采用施耐德IN07650电能质量测量装置，电压采样频率为 IOOHz，测量谐波畸变率和电压三相不平衡度均采用500个点记