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CN102938130A - 一种基于PQView的电能质量性能指标综合评估方法 - Google Patents

一种基于PQView的电能质量性能指标综合评估方法 Download PDF

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CN102938130A
CN102938130A CN2012104463272A CN201210446327A CN102938130A CN 102938130 A CN102938130 A CN 102938130A CN 2012104463272 A CN2012104463272 A CN 2012104463272A CN 201210446327 A CN201210446327 A CN 201210446327A CN 102938130 A CN102938130 A CN 102938130A
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王永红
董安有
张忠杰
刘景远
刘长树
李波
赵伟杰
吴兰旭
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Henan Hongzheng Electrical Technology Co ltd
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Eastern Inner Mongolia Power Co Ltd
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HENAN HONGZHENG ELECTRICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Eastern Inner Mongolia Power Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种用于综合评估电能质量的方法。一种基于PQView的电能质量性能指标综合评估方法，从PQView数据库中读取采样数据并对数据进行处理，步骤包括：1）归一化处理采样点数据，得到归一化指标；2）根据归一化指标获取相应的单项电能质量指标评估系数；3）分别用单项电能质量指标评估系数乘以单项指标分数并求和，得到各单项电能质量指标得分；最后，根据电能质量得分对照表得出电能质量综合评估结果。本发明电能质量性能指标综合评估方法，数据来源采用现有电能质量监测与管理系统的PQView数据库，不用增加设备投资，便可以完成电能质量性能指标综合评估。实现方式简单，投入成本低，有利于提高电能质量监测与管理系统的质量和可靠性。

Description

一种基于PQView的电能质量性能指标综合评估方法
技术领域
本发明涉及一种用于综合评估电能质量的方法，特别是涉及一种基于PQView的电能质量性能指标综合评估方法。
背景技术
随着精密仪器和复杂电子设备的应用，用户越来越要求高质量和高可靠性的电能供应。近年来，随着国外先进设备的引进和应用及电子行业的发展，由电能质量引发的异常日益增多。
电能质量(Power Quality)，从严格意思上讲，衡量电能质量的主要指标有电压、频率和波形。从普遍意义上讲是指优质供电，包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。其可以定义为：导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率的偏差，其内容包括频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、暂时或瞬态过电压、波形畸变（谐波）、电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等。
目前，许多电力公司的电能质量监测与管理系统采用的都是基于PQView的数据库,数据库中存储了大量的电能质量监测数据，如何根据这些数据来电能质量进行综合评估，是本领域技术人员需要研究和解决的问题。
发明内容
本发明针对现有技术不足，提出了一种基于PQView的电能质量性能指标综合评估方法，数据来源采用现有系统的PQView数据库，不用增加设备投资，可以完成能质量性能指标综合评估。
本发明所采用的技术方案：
一种基于PQView的电能质量性能指标综合评估方法，从PQView数据库中读取采样数据，并对数据进行处理，得到各单项电能质量指标得分，所述对数据进行处理的步骤包括：
1）归一化处理采样点数据，得到归一化指标；
2）根据归一化指标获取相应的单项电能质量指标评估系数；
3）分别用单项电能质量指标评估系数乘以单项指标分数并求和，得到各单项电能质量指标得分；
最后，根据电能质量得分对照表得出电能质量综合评估结果。
所述的基于PQView的电能质量性能指标综合评估方法，根据电能质量国家标准，将谐波电压总畸变率、三相电压不平衡度、电压波动与闪变、电压偏差以及频率偏差共5项指标作为电能质量综合评估的指标，将各单项指标进行归一化处理，得到归一化指标；
谐波总畸变率——                                                
Figure 941784DEST_PATH_IMAGE001
将实测谐波电压总畸变率THDU的CP95值与其所在电压等级的标准限值相比，得到谐波电压总畸变率的归一化指标
Figure 45875DEST_PATH_IMAGE002
                       （1）
将各次谐波电压含有率的CP95值与其所在电压等级的含有率值相比，得到各次谐波含有率的归一化指标
          
Figure 825612DEST_PATH_IMAGE003
                       （2）
（2）三相电压不平衡度——
Figure 158505DEST_PATH_IMAGE004
将实测三相电压不平衡度的CP95值与其所在电压等级的标准限值相比，得到三相电压不平衡度的归一化指标
Figure 433157DEST_PATH_IMAGE006
                        （3）
（3）电压波动与闪变——
Figure 700190DEST_PATH_IMAGE007
将电压波动的CP95值与其所在电压等级的标准限值相比，得到三相电压波动的归一化指标
Figure 86041DEST_PATH_IMAGE008
                       （4）
将实测短时闪变
Figure 692603DEST_PATH_IMAGE007
的CP95值与其所在电压等级的标准限值相比，得到长时闪变的归一化指标
                               （5）
（4）电压偏差——
电压合格率指标反映了合格运行时间，其值越大，越接近1越好。而前述谐波、不平衡和闪变指标的衡量值是越小，越接近0越好，即比较方向相反。为了得到判别的一致性，由式（6），可以得到电压不合格率：
        （6）
以最大允许不合格率为基准，进行式（7）的归一化处理，定义电压不合格率归一化指标
Figure 389109DEST_PATH_IMAGE010
。
                   （7）
（5）频率偏差——
国家电网公司考核目标年责任频率合格率为≥99.9％，类似上述电压偏差的处理，由式（8），可以得到频率不合格率。
Figure 460336DEST_PATH_IMAGE014
        （8）
以最大允许不合格率为基准，进行式（9）的归一化处理，定义频率不合格率归一化指标
Figure 103807DEST_PATH_IMAGE013
；
Figure 376656DEST_PATH_IMAGE015
                   （9）。
所述的基于PQView的电能质量性能指标综合评估方法，以各单项指标国家标准所规定的限值为基础，根据各单项指标归一化的结果，将电能质量指标的评估系数划分为不同的等级，分别用单项电能质量指标评估系数乘以单项指标分数并求和；最后，根据电能质量得分对照表得出电能质量综合评估结果。
本发明的有益效果：
本发明基于PQView的电能质量性能指标综合评估方法，数据来源采用现有电能质量监测与管理系统的PQView数据库，不用增加设备投资，便可以完成能质量性能指标综合评估。实现方式简单，投入成本低，有利于提高电能质量监测与管理系统的高质量和高可靠性。
附图说明
图1：电能质量综合评估步骤流程；
图2：电能质量指标评估系数（各指标相应的评估系数）；
图3：电能质量指标分数分配。
具体实施方式
实施例一：本发明基于PQView的电能质量性能指标综合评估方法，从PQView数据库中读取采样数据，并对数据进行处理，得到各单项电能质量指标得分，所述对数据进行处理的步骤包括：
1）归一化处理采样点数据，得到归一化指标；
2）根据归一化指标获取相应的单项电能质量指标评估系数；
3）分别用单项电能质量指标评估系数乘以单项指标分数并求和，得到各单项电能质量指标得分；
最后，根据电能质量得分对照表得出电能质量综合评估结果。
实施例二：本实施例基于PQView的电能质量性能指标综合评估方法，根据电能质量国家标准，将谐波电压总畸变率、三相电压不平衡度、电压波动与闪变、电压偏差以及频率偏差共5项指标作为电能质量综合评估的指标，将各单项指标进行归一化处理，得到归一化指标；
谐波总畸变率——
将实测谐波电压总畸变率THDU的CP95值与其所在电压等级的标准限值相比，得到谐波电压总畸变率的归一化指标
Figure 872808DEST_PATH_IMAGE002
                       （1）
将各次谐波电压含有率的CP95值与其所在电压等级的含有率值相比，得到各次谐波含有率的归一化指标
          
Figure 308468DEST_PATH_IMAGE003
                       （2）
（2）三相电压不平衡度——
Figure 267066DEST_PATH_IMAGE004
将实测三相电压不平衡度
Figure 155387DEST_PATH_IMAGE005
的CP95值与其所在电压等级的标准限值相比，得到三相电压不平衡度的归一化指标
Figure 37893DEST_PATH_IMAGE006
                        （3）
（3）电压波动与闪变——
Figure 78792DEST_PATH_IMAGE007
将电压波动的CP95值与其所在电压等级的标准限值相比，得到三相电压波动的归一化指标
Figure 21340DEST_PATH_IMAGE008
                       （4）
将实测短时闪变
Figure 396958DEST_PATH_IMAGE007
的CP95值与其所在电压等级的标准限值相比，得到长时闪变的归一化指标
       
Figure 817575DEST_PATH_IMAGE009
                        （5）
（4）电压偏差——
Figure 290145DEST_PATH_IMAGE010
电压合格率指标反映了合格运行时间，其值越大，越接近1越好。而前述谐波、不平衡和闪变指标的衡量值是越小，越接近0越好，即比较方向相反。为了得到判别的一致性，由式（6），可以得到电压不合格率：
Figure 590545DEST_PATH_IMAGE011
        （6）
以最大允许不合格率为基准，进行式（7）的归一化处理，定义电压不合格率归一化指标。
Figure 677767DEST_PATH_IMAGE012
                   （7）
（5）频率偏差——
Figure 739264DEST_PATH_IMAGE013
国家电网公司考核目标年责任频率合格率为≥99.9％，类似上述电压偏差的处理，由式（8），可以得到频率不合格率。
Figure 712030DEST_PATH_IMAGE014
        （8）
以最大允许不合格率为基准，进行式（9）的归一化处理，定义频率不合格率归一化指标
Figure 62240DEST_PATH_IMAGE013
；
                   （9）。
实施例三：参见图1、图2，本实施例基于PQView的电能质量性能指标综合评估方法，与实施例二不同的是：在实施例二基础上，具体公开了以各单项指标国家标准所规定的限值为基础，根据各单项指标归一化的结果，将电能质量指标的评估系数划分为不同的等级，分别用单项电能质量指标评估系数乘以单项指标分数并求和；最后，根据电能质量得分对照表得出电能质量综合评估结果的具体操作办法。
综合评估的等级划分方法
综合评估等级的划分是以各单项指标国家标准所规定的限值为基础的。各单项指标的国家标准限值如表1所示。
表1 各单项指标的国家标准限值
Figure 458772DEST_PATH_IMAGE017
其中，电压偏差及频率偏差根据国家电网公司的相关标准调整为不合格率。对于电压偏差，国网[2004]203号文要求的年度供电电压合格率达到98.0%以上，即最大允许不合格率为2%。对于频率偏差，对于独立省网电网调度机构，国网规定考核目标年责任频率合格率为≥99.9％。上述国网公司所规定的限值应属于该指标优质情况下的限值，考虑到实际情况及其他单项指标所规定的CP95值标准，本项目将不合格率为5%定义为电压偏差及频率偏差不合格率的限值。电压波动按变动频率
Figure 648445DEST_PATH_IMAGE018
的情况下国标限制进行考虑。
本项目根据各单项指标归一化的结果，将电能质量指标的评估系数划分为7个等级，其划分方法如图2示。
电能质量指标分数分配
本项目对变电站电能质量的综合评估按各变电站总得分情况进行考核，满分为100分，其评价依据如表2所示。
表2 电能质量评估依据
得分 95及以上 85-94 75-84 65-74 55-64 55及以下
电能质量总体状况 极优 优 良 中 差 极差
按该变电站电能质量得分满分100进行考虑，各单项指标的分数分配情况如图3示，图3中，*3代表A、B、C三相。

Claims (3)

1.一种基于PQView的电能质量性能指标综合评估方法，从PQView数据库中读取采样数据，然后对数据进行处理，得到各单项电能质量指标得分，最后，根据电能质量得分对照表得出电能质量综合评估结果，其特征是：所述对数据进行处理的步骤包括：
1）归一化处理采样点数据，得到归一化指标；
2）根据归一化指标获取相应的单项电能质量指标评估系数；
3）分别用单项电能质量指标评估系数乘以单项指标分数并求和，得到各单项电能质量指标得分。
2.根据权利要求1所述的基于PQView的电能质量性能指标综合评估方法，其特征是：根据电能质量国家标准，将谐波电压总畸变率、三相电压不平衡度、电压波动与闪变、电压偏差以及频率偏差共5项指标作为电能质量综合评估的指标，将各单项指标进行归一化处理，得到归一化指标；
谐波总畸变率——                                               
将实测谐波电压总畸变率THDU的CP95值与其所在电压等级的标准限值相比，得到谐波电压总畸变率的归一化指标
Figure 2012104463272100001DEST_PATH_IMAGE004
                       （1）
将各次谐波电压含有率的CP95值与其所在电压等级的含有率值相比，得到各次谐波含有率的归一化指标
          
Figure 2012104463272100001DEST_PATH_IMAGE006
                       （2）
（2）三相电压不平衡度——
Figure 2012104463272100001DEST_PATH_IMAGE008
将实测三相电压不平衡度
Figure 2012104463272100001DEST_PATH_IMAGE010
的CP95值与其所在电压等级的标准限值相比，得到三相电压不平衡度的归一化指标
Figure 2012104463272100001DEST_PATH_IMAGE012
                        （3）
（3）电压波动与闪变——
Figure 2012104463272100001DEST_PATH_IMAGE014
将电压波动的CP95值与其所在电压等级的标准限值相比，得到三相电压波动的归一化指标
Figure 2012104463272100001DEST_PATH_IMAGE016
                       （4）
将实测短时闪变
Figure 940987DEST_PATH_IMAGE014
的CP95值与其所在电压等级的标准限值相比，得到长时闪变的归一化指标
       
Figure 2012104463272100001DEST_PATH_IMAGE018
                        （5）
（4）电压偏差——
电压合格率指标反映了合格运行时间，其值越大，越接近1越好，而前述谐波、不平衡和闪变指标的衡量值是越小，越接近0越好，为了得到判别的一致性，由式（6）得到电压不合格率：
        （6）
以最大允许不合格率为基准，进行式（7）的归一化处理，定义电压不合格率归一化指标
Figure 898317DEST_PATH_IMAGE020
，
Figure 2012104463272100001DEST_PATH_IMAGE024
                   （7）
（5）频率偏差——
Figure 2012104463272100001DEST_PATH_IMAGE026
由式（8）得到频率不合格率；
Figure 2012104463272100001DEST_PATH_IMAGE028
        （8）
以最大允许不合格率为基准，进行式（9）的归一化处理，得到频率不合格率归一化指标；
Figure 2012104463272100001DEST_PATH_IMAGE030
                   （9）。
3.根据权利要求2所述的基于PQView的电能质量性能指标综合评估方法，其特征是：以各单项指标国家标准所规定的限值为基础，根据各单项指标归一化的结果，将电能质量指标的评估系数划分为不同的等级，分别用单项电能质量指标评估系数乘以单项指标分数并求和；最后，根据电能质量得分对照表得出电能质量综合评估结果。
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