[发明专利]一种基于遗传投影寻踪评价的电能质量监测与管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及电网管理技术领域，具体地说是涉及一种对电网系统的电能质量进行长期、实时监测，对电网系统电能质量水平全面把握，为电能质量的综合治理提供基础数据并进行管理的基于遗传投影寻踪评价的电能质量监测与管理方法。

背景技术

我国目前在推进智能化电网的快速建设，要求各级电网协调发展，以信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网系统。从而对电网的安全性、经济性、可靠性、互动性提出了更高的要求。电能质量既是电力系统可靠性运行的重要指标也是电力工业产品的重要指标，涉及发、供、用各方面的权益，优良的电能质量对保证电网和广大用户电气设备的安全经济运行，保障国民经济各行各业的正常生产和产品质量以及提高人民生活质量都具有重要意义。随着电力走向市场，广大用户对电能质量提出了越来越高的要求，向每一个用户提供优质、稳定的电源也是电力部门应尽的职责。

为了能够对青海电网系统的电能质量进行长期、实时监测，达到对整个青海电网系统电能质量水平的全面把握，为电能质量的综合治理提供基础数据，在变电站和重点负荷用户、电铁、风电、光伏等非线性型用户侧逐步装设电能质量在线监测装置显得十分必要。尤其大规模风电、光伏电站的建设并网、电气化铁路的大规模建设，高耗能企业的大规模上马，这必将给电网电能质量水平带来巨大影响。这些冲击性负荷和非线型性负荷很容易对电网系统造成干扰，使电网产生局部谐振，发电机转子损坏，继电保护非正常频繁启动，用户电动机和电容器大量烧坏，小火电厂不能就近并网等一系列的危害，使社会、电力部门和用户蒙受了巨大的经济损失，为使电网避免受其害，尽早尽快提出对这些负荷进行全面的监测和治理对策是每个电网公司都要考虑的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种对地区不同电压等级进行评价，考察整个地区电网总体电能质量情况，利用改进的遗传投影寻踪方法对电能质量进行综合评价，并将该方法应用于工程实际中的基于遗传投影寻踪评价的电能质量监测与管理方法。

本发明一种基于遗传投影寻踪评价的电能质量监测与管理方法通过下述技术方案予以实现：一种基于遗传投影寻踪评价的电能质量监测与管理方法，其特征在于所述的方法包括如下步骤：

1）.建立投影指标

根据国家标准对各单项电能质量指标进行分级，将各单项指标在限值范围内平均分为5级，为合格时的等级划分；对不合格时的单项指标划分为4级，跨度为合格时的2倍；从1～9级，电能质量情况逐级下降，

在各等级范围内通过随机取值的方法建立投影指标，从而形成样本集；投影指标包括反映电能质量情况的指标，即电能质量各单项指标，及其对应的评估等级，电能质量越差，对应的评估等级就越高；

2）.建立投影目标函数

建立电能质量综合评估模型就是建立与之间的数学关系；投影寻踪方法将n维数据综合成以为投影方向的一维投影值：

                           （1）

3）．对投影目标函数进行遗传算法优化

遗传算法则是一种比较通用的全局优化方法，它通过模拟生物界“适者生存”的规则以及群体内部染色体信息交换机制来进行全局优化，能够简便有效的解决上述问题；其基本思想是，随机抽取若干个初始投影方向作为初始群体，用遗传算法来优化投影目标函数，并建立与投影目标函数的大小相应的适应度函数，适应度函数大的个体被保留的机会就大，通过选择、杂交、变异等遗传操作，最后适应度数值最大的所对应的个体与最大投影目标函数对应的最佳投影方向相对应；利用最佳投影方向能够判断各评估指标对综合评估目标的贡献大小；

求解投影目标函数最大值来估计最佳投影方向，即：

                             （2）

                             （3）

投影值提取中的变异信息时，使的标准差最大化，同时要求与的相关系数的绝对值最大化；

4）. 生成散点图并求出端点值

通过在上述区间内随机取值并且归一化的方法可以生成任意多对应于评估等级的输入样本，并生成散点图，求出对应的左右端点坐标，

因此该阶梯形曲线的连续函数如式（3）所示：

             （4）

（2）特征值赋权法