[发明专利]一种基于最小二乘法的电压暂降平均强度的预测方法

摘要

本发明公开一种基于最小二乘法的电压暂降平均强度的预测方法，该方法包括以下几个步骤：从单相故障、两相故障、三相故障、变压器投切和电动机启动这五个因素分析电压暂降，并统计电压暂降成因的历史测量值，进而归一化电压暂降成因的测量值；建立额定电压倍数与时间的关系建立坐标系，计算电压暂降强度，进而计算电压暂降平均强度；基于归一化的电压暂降成因的测量值和电压暂降平均强度，采用最小二乘法建立电压暂降平均强度的预测模型。该方法能有效的预估当电压暂降成因发生时的电压暂降平均强度，从而能及时采取减少电压暂降平均强度的预防性措施，进而提高用户用电质量和降低经济损失。

主权项

1.一种基于最小二乘法的电压暂降平均强度的预测方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤1：归一化电压暂降成因的测量值。计算方法如下：步骤1.1：获取电压暂降历史数据。利用小波域相子分析方法提取电压暂降信号的相位信息，并识别相对应的电压暂降成因。电压暂降成因包括：单相故障、两相故障、三相故障、变压器投切和电动机启动；步骤1.2：统计各个电压暂降成因的历史数据，获取各个电压暂降成因的历史最大值max及最小值min，并测量电压暂降成因的实际值m。计算各个电压暂降成因的归一化后的度量值步骤2：计算电压暂降平均强度。根据步骤1中获得的电压暂降信号的时间信息t及其对应的额定电压倍数u计算电压暂降的平均强度，计算方法如下：步骤2.1：基于时间信息t及其对应的额定电压倍数u建立二维坐标系，设原点为(0,0.9)。x轴表示时间t，y轴表示该点时间对应的额定电压倍数u，生成时间与额定电压倍数关系的连续的曲线；步骤2.2：标记y轴数值为0.1和0.9的点，分别代表0.1(p.u)和0.9(p.u)，在这两点分别作垂直于x轴的垂线，垂线、曲线和x轴围成不规则形状，该不规则形状的面积代表电压暂降强度；步骤2.3：将u的[0.1,0.9]区间平均分成九个区间，分别为[0.1,0.2]，[0.2,0.3]，[0.3,0.4]，[0.4,0.5]，[0.5,0.6]，[0.6,0.7]，[0.7,0.8]和[0.8,0.9]。并在各区间的边界点作平行于x轴的平行线。步骤2.4：在平行线与曲线的交点作x轴的垂直线，x轴、垂线和曲线，将步骤2.2中的不规则形状拆分为多个不规则形状；步骤2.5：将步骤2.3中的九个区间的y值统一分别转化为该区间的上限值和下限值之和的平均值，将不规则形状的面积转化为矩形面积；步骤2.6：各个矩形的面积并相加，记为电压暂降强度p；步骤2.7：基于曲线与x轴的交点计算电压暂降所持续的时间t，进而计算电压暂降的平均强度s，计算公式如下：步骤3：采用最小二乘法建立预测模型，建立模型的步骤如下：步骤3.1：将单相故障、两相故障、三相故障、变压器投切和电动机启动分别用变量x¹，x²，x³，x⁴和x⁵表示，其权值分别为β₁，β₂，β₃，β₄和β₅表示；步骤3.2：建立样本矩阵A，权值矩阵记为向量β，真实值记为向量Y，则上述线性函数可表示为Aβ＝Y；步骤3.3：通过转化，向量β表示为：β＝(A^TA)^‑1A^TY步骤3.4：将向量β的权值代入预测方程中生成预测公式，预测方程如下：y(x¹,x²,x³,x⁴,x⁵；β₀,β₁,β₂,β₃,β₄,β₅)＝β₀+β₁x¹+β₂x²+β₃x³+β₄x⁴+β₅x⁵