[发明专利]一种应对电能质量预警的在线决策支持方法

说明书

技术领域

本发明属于电能质量监控技术领域，涉及一种用于电力系统及电力用户输配电网的电能质量监控方法。

背景技术

电能质量可以简单的定义为：关系到供电、用电系统及设备正常工作（或运行）的电压、电流的各指标偏离规定范围的程度。由此可以看出电能质量的重要性。

目前，国内外对电能质量的研究主要集中在数据采集方法或对采集后的数据的基本处理上，这些研究主要包括电能质量监测装置和方法，电能质量评估与治理，以及电能质量扰动识别等方面，而对电能质量监测点或电能质量扰动源并网点的电能质量指标监测数据异常检测、预警以及相关决策支持等研究较少。对电能质量监测数据进行异常挖掘，可以发现电网运行中已经存在或潜在的电能质量问题，并尽早向运检、维护等职能机构和电能质量扰动源终端发出预警信息。然而现有关于预警的研究主要集中在对监测的异常数据的挖掘和分析上，缺乏对出现的异常扰动原因和诊断结果的解析与处理，不能对异常状况做出在线决策支持，造成电能质量故障得不到及时解决，从而可能造成故障进一步扩大。针对这一缺陷，本发明拟在对电能质量异常状态做出预警诊断的同时，给出针对预警事件应对措施的决策支持。该决策支持方法可针对电能质量监测系统中出现的电能质量问题，向运行人员给出合理可靠的治理建议，进而避免完全凭借运行人员的经验给出主观判断，从而为电网的检修、运行以及关键设备的投切等做出有科学理论依据的在线决策指导，并为电网运行管理合理的提供具有建设性的指导建议，进而做到了问题早发现，早解决，提高电网运行的安全性、稳定性、可靠性和经济性。

发明内容

技术问题：本发明针对现有技术的不足，提供一种合理判断和处理电能质量预警事件，提高电网运行可靠性和经济性的应对电能质量预警的在线决策支持方法。

技术方案：本发明的应对电能质量预警的在线决策支持方法，包括下述步骤：

1）建立由预警指标和细分的预警指标构成的电能质量预警指标体系；

2）数据采集：从步骤1）中建立的电能质量预警指标体系中选取预警指标，然后采集电能质量监测点的各细分的电能质量预警指标历史监测数据，同时采集选取的预警指标的测试数据，并将采集的数据保存到数据库中；

3）预警分析：根据步骤2）采集得到的测试数据，参考现有电能质量国家标准规定值，对测试数据进行超标预警分析，来判断测试数据是否超标；若超标，则进入步骤4），否则进入步骤8）；

4）提取数据特征量：根据步骤2）采集得到的测试数据，分别提取测试数据的各个特征量，特征量至少包括：最大值、最小值、平均值、标准差、变异系数、偏峰度乘积最大值和偏峰度乘积平均值；

5）指标分类：根据步骤4）提取得到的测试数据的特征量和步骤2）采集得到的历史监测数据，采用贝叶斯算法对测试数据中的预警指标进行细分，明确该预警指标属于何种细分的电能质量预警指标；

6）建立规则体系：根据步骤5）得到的预警指标所属类别，分析该类别电能质量问题的各种解决方案和措施，利用分析结果构建训练集。然后基于决策树算法对训练集中的每个实体进行梳理和排序，得到一棵自顶向下的决策树。再分析该决策树各个分支属性，可形成统一的多层次、多属性的规则体系；

7）根据步骤5）确定的预警指标所属类别和步骤6）得到的规则体系，进行正向推理，若规则匹配成功，则根据匹配方式和程度确定相应的电能质量治理建议，即专家决策建议；若规则匹配不成功，则按步骤6）中分析方法重新构建训练集，并依据重新构建的训练集对该预警指标进行诊断，判别能否形成新的规则，若可以形成新规则，则将形成的新规则放入相应的规则体系，进入步骤8）；若不可形成新规则，则直接进入步骤8）；

8）结束在线决策支持分析流程。

本发明方法的步骤1）中，建立电能质量预警指标体系的具体流程为：

首先分析电网中存在的各扰动源的运行特性，以及各扰动源的运行工况变化引起的电能质量变化的特点，结合电能质量标准，筛选出能反映电网电能质量本征问题的预警指标；

然后根据电力系统实际运行状况、监测设备能力限制及后续分析需要，将上述指标分别进行细化处理，得到细分的电能质量预警指标；

预警指标和细分的预警指标构成电能质量预警指标体系，电能质量预警指标体系包含以下电能质量指标中的一种或多种：电压波动、电压闪变、谐波、电压畸变率、电压偏差、电压三相不平衡。

本发明方法的步骤2）的具体步骤为：

21）从步骤1）中建立的电能质量预警指标体系中选取预警指标；