智能电网低压台区运行状态模糊综合评价方法研究

发表时间:2021/1/18   来源:《中国电业》2020年27期   作者:亓富军,满丽,廖誉翔,孙晓轩,庞伟超
[导读] 随着经济和各行各业的快速发展,为了实现低压台区电能表的准确计量,
        亓富军,满丽,廖誉翔,孙晓轩,庞伟超
        国网临沂供电公司,山东省临沂市,276000
        摘要:随着经济和各行各业的快速发展,为了实现低压台区电能表的准确计量,需要进行低压台区电能表运行误差数据修正及数据挖掘分析。国内外对于低压台区电能表运行误差数据修正及数据挖掘分析的研究均十分重视,且取得了多样化的研究成果。提出一种基于畸变波形的低压台区电能表运行误差数据修正及数据挖掘分析方法,分析了电能表误差影响因素,通过畸变波形构建电能表脉冲信号模型,获得参考电能量值,并进行误差动态修正,此方法能够有效提升电能表运行误差修正速度,并及时反馈电能误差,但是此方法角差修正率较低,修正效果有待提升。
        关键词:电力系统;低压台区;用户表码;异常监控
        引言
        随着经济和电力行业的快速发展,为准确掌握电力系统内低压台区用户群体表码的异常偏转行为,按照拓扑结构的原始行为方式,连接表码监控模块与站控单元结构,完成用户表码异常监控系统硬件运行环境的搭建。在此基础上,对用户群体的异常信息进行多次采集,通过电力数据库调度的方式计算单一节点的实际监控量,完成用户表码异常监控系统软件运行环境的搭建。将软、硬件环境联合,实现对低压台区用户表码异常情况的监控。
        1电网运行安全监控调度一体化系统简述
        电网运行安全监控调度一体化系统是在达成调控一体化运行的基础下开发得到的。电网运行安全监控调度一体化系统运行体系囊括了一体化解决方案底层框架平台和顶层使用功能两个环节组成。底层框架平台囊括监管体系、安全保障、有效信息数据库、人机工程用户界面等基础模块,与此同时还包含信息整理和信息互换、数据流等公共服务的模块,底层框架平台是该体系平稳运行的关键前提。顶层使用功能就囊括了即时监控、调配设计、安全检查、调度管理等四种模块。借助电网运行安全监控调度一体化系统运行平台的搭建实现了监控及调度任务在通用平台上的统一执行,为监控及调度一体化的平稳运行提供了不可替代的技术支持。现阶段很多的地区调控部门均已完成了此类平台的搭建,与此同时逐步将该系统实施行推广及普及。以上运营模式在提升相关企业人员配备层面具备较强的实际应用价值、显著提高供电网络运营监管和维修保养工作人员的劳动效率、提升供电网络紧急事件处理层面的能力。此外,使用该系统显著地推进监控及调度一体化进步过程,可以实现监控电网的平稳运行,相关工程技术人员一旦在日常的运行进程中找出了一些潜在的安全隐患,相关工程技术人员就能第一时间地做出快速反应,及时排除故障,保证相关问题、误差产生的不利影响不能继续地恶化。此外,供电网络监控及调度能够结合多种多样的客户要求标准,使用合理的调配方案,预防相关客户出现供电不足的状况。值得一提的还有,该模式会有利于相关供电企业合理解决人力资源使用成本持续提高的难处,与此同时还可以更优地去化解人员结构性缺乏等状况,以此达成电网运行安全监控调度一体化系统发展进步的相关标准。总而言之,电网运行安全监控调度一体化系统对于相关供电企业的长久发展进步具有至关重要的作用。
        2智能电网低压台区运行评价方法
        在进行实验低压台区的电能表运行误差数据修正时,验证畸变波形方法、功率波动方法与设计的误差数据修正方法的角差修正率,当误差数据样本量为50MB时,畸变波形方法的角差修正率为79%,功率波动方法的角差修正率为73%,设计方法的角差修正率为98%。设计的方法始终具有较高的角差修正率,证明本文方法的角差修正率较好。这是因为本文方法分析了A/D模数转换器、电阻采样网络以及电子元器件的分散性,计算出直流偏差,通过线性插值及三次样条插值法对电能表运行误差进行联合修正,提升了电能表运行误差数据的修正效果。

在不同的负载电流下数据筛选错误率存在一定差异,当负载电流为0.1%Ib时,畸变波形方法的数据筛选错误率为15.68%,功率波动方法的数据筛选错误率为14.20%,设计方法的数据筛选错误率仅为6.35%。在负载电流为0.1%Ib~2.5%Ib的范围内,畸变波形方法的数据筛选错误率平均值为14.044%,功率波动方法的数据筛选错误率平均值为16.282%,设计方法的数据筛选错误率平均值仅为5.656%。设计方法的数据筛选错误率明显低于其他两种方法,有效提升电能表误差修正效果。
        3智能电网低压台区运行方法
        3.1提升人员业务素质
        技术人员和管理人员业务素质直接影响着低压公用台区线路降损效果。为此,必须加大对技术人员和管理人员的知识、技能和素质培训,确保能够全面应对低压公用台区线损管理过程中的各项问题,针对线损情况开展有效防控和处理,从根本上降低线损对低压公用台区输配电效益的影响。与此同时,还要做好人员的定期考核,按照区域线损率及电能损失量对人员业务进行考评,使其能够严格依照要求落实各项线损管理工作,从根本上改善低压公用台区线损控制效果。
        3.2用户异常信息采集
        用户异常信息是指低压台区环境内,由电量过渡消耗而引发的电子故障数据,可随传输时间的增加而大量累计,进而造成电力数据库的执行存储压力。在不考虑其他干扰条件的情况下,用户异常信息总量只受电力系统直流输出系数、低压台区边限参量的影响[。将电力系统直流输出系数常表示为q,在既定传输时间内,存在明显的累积变化趋势,对用户异常信息总量产生正向促进作用。低压台区边限参量由pˉ、-p两部分共同组成,前者限定了异常信息区域的最大边界值,后者限定了异常信息区域的最小边界值,在既定传输时间内,可对用户异常信息总量产生负向促进作用。
        3.3运行调试
        为了保证实验装置可靠运行,在装置运行前需进行严格的实验测试。测试监测系统的绝缘特性,因此进行了绝缘试验。具体调试过程:对传感器绝缘试验方式是施加2kV的工频电压,持续时间为10min,检测系统是否能够正常运行。用直流高压发生器对电容器充电所产生的方波电压信号进行采样,并检查采样波形的保真属性,以此验证监测系统是否能执行监测任务。
        3.4表码监控元件转速
        在整个实验过程中,实验组表码监控元件转速保持先下降、再稳定的变化趋势,表码监控元件转速的全局最大值仅达到16.9r/min;对照组表码监控元件转速前期不断上升,达到极限数值后,开始持续下降,表码监控元件转速的全局最大值达到26.9r/min,远高于实验组数值水平。综上可知,应用电力系统低压台区用户表码异常监控系统可实现有效控制表码监控元件转速的目的。
        结语
        为了提升低压台区电能表运行误差修正效果,通过计算直流偏差,修正角差;利用三次样条插值法修正温度误差,实现低压台区电能表运行误差数据修正。为减少过电压对电网的侵入,设计了高安全性电网在线运行数据自动监测系统,并分析了过电压在线监测系统运行状况。利用所设计的监测系统,实现了高安全性电网在线运行数据自动监测。实验结果表明,本文所设计系统能够实现对于过电压的高精度监测,且监测覆盖率高,减少了过电压对电网的侵入,能够有效提升电网的运行安全。
        参考文献
        [1]肖勇,赵云,涂治东,等.基于改进的皮尔逊相关系数的低压配电网拓扑结构校验方法[J].电力系统保护与控制,2019,21(11):37-43.
        [2]鲍玉川,石一辉,肖峥,等.基于SCADA系统大数据分析的配电网辅助监视方法研究[J].供用电,2019,36(3):63-67,91.
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