電能質(zhì)量綜合檢測(cè)與分析系統(tǒng)研究.pdf

1、電能質(zhì)量信息檢測(cè)與分析是監(jiān)督、改善電能質(zhì)量的前提條件,對(duì)保證電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及用戶(hù)用電安全具有重要的理論與實(shí)際意義。論文針對(duì)電能質(zhì)量綜合分析問(wèn)題,研究新的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)壓縮、擾動(dòng)分類(lèi)以及綜合評(píng)估方法,搭建電能質(zhì)量信息綜合檢測(cè)與分析系統(tǒng)平臺(tái),對(duì)包括微網(wǎng)在內(nèi)的電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量信息進(jìn)行全面檢測(cè)、分析和評(píng)估。
　　 針對(duì)目前電能質(zhì)量數(shù)據(jù)信息量越來(lái)越大,對(duì)數(shù)據(jù)壓縮的要求越來(lái)越高,而目前數(shù)據(jù)壓縮方法沒(méi)有考慮三相電能質(zhì)量數(shù)據(jù)之間相關(guān)性

2、的問(wèn)題,論文提出一種新的基于圖像編碼算法的三相電能質(zhì)量數(shù)據(jù)壓縮方法。電能質(zhì)量數(shù)據(jù)壓縮的本質(zhì)就是去掉空間冗余、時(shí)間冗余等各種冗余。為了挖掘三相電能質(zhì)量數(shù)據(jù)各相之間的冗余性,采用dq0變換轉(zhuǎn)換三相電能質(zhì)量數(shù)據(jù);為了挖掘電能質(zhì)量數(shù)據(jù)的循環(huán)間冗余性,按整數(shù)倍周期將一維電能質(zhì)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二維矩陣;為了有利于二維小波變換編碼,應(yīng)用數(shù)字圖像平滑技術(shù)對(duì)二維轉(zhuǎn)換后的圖像矩陣進(jìn)行平滑處理;同時(shí)結(jié)合提升格式的二維離散小波變換、圖像多級(jí)樹(shù)集合分裂編碼以及DEF

3、LATE編碼算法對(duì)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相對(duì)現(xiàn)有的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)壓縮方法,所提出方案不僅可以有效壓縮三相電能質(zhì)量數(shù)據(jù)(同等壓縮比的情況下,信噪比更高),而且還可以根據(jù)實(shí)際需求通過(guò)對(duì)壓縮碼率的控制靈活調(diào)節(jié)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)壓縮性能。
　　 針對(duì)目前電能質(zhì)量分類(lèi)方法不能有效識(shí)別復(fù)合擾動(dòng)的問(wèn)題,論文提出一種新的基于多標(biāo)簽分類(lèi)的電能質(zhì)量復(fù)合擾動(dòng)分類(lèi)方法。在特征值提取方面,對(duì)電能質(zhì)量復(fù)合擾動(dòng)信號(hào)進(jìn)行離散小波分解,提取各層分解系數(shù)

4、的規(guī)范能量熵作為分類(lèi)識(shí)別的特征向量。在分類(lèi)器設(shè)計(jì)方面,基于k-近鄰和貝葉斯準(zhǔn)則,并在多標(biāo)簽排位分類(lèi)法的基礎(chǔ)上引入k-近鄰貝葉斯多標(biāo)簽分類(lèi)法;基于c-均值和徑向基人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),并在多標(biāo)簽排位分類(lèi)法的基礎(chǔ)上引入c-均值徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)多標(biāo)簽分類(lèi)法。同時(shí)基于多標(biāo)簽分類(lèi)的評(píng)判指標(biāo)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在不同的噪聲條件下,相對(duì)現(xiàn)有的電能質(zhì)量擾動(dòng)分類(lèi)方法,所提出方案可有效分類(lèi)識(shí)別電壓驟降、電壓驟升、電壓中斷、脈沖暫態(tài)、諧波和電壓波動(dòng)等電能質(zhì)

5、量擾動(dòng)及其組合而成的復(fù)合擾動(dòng),其平均精度值能達(dá)到95％以上。
　　 針對(duì)在電能質(zhì)量綜合評(píng)估中由于各種單一綜合評(píng)價(jià)方法屬性層次相異所導(dǎo)致的各方法評(píng)價(jià)結(jié)論存在差異的問(wèn)題,論文提出一種新的基于組合評(píng)價(jià)法的電能質(zhì)量綜合評(píng)估方法。首先分別應(yīng)用4種單一綜合評(píng)價(jià)方法(包括層次分析法、模糊綜合評(píng)判法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)法以及灰色綜合評(píng)價(jià)法)對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行單一綜合評(píng)估;其次基于Kendll協(xié)同系數(shù)構(gòu)造統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行組合評(píng)價(jià)的事前一致性檢驗(yàn),排除不一致的

6、單一綜合評(píng)價(jià)方法結(jié)果以保證各方法的評(píng)價(jià)結(jié)果具有一致性;然后分別運(yùn)用算術(shù)平均值法、Borda法和Copeland法這三種組合方法對(duì)通過(guò)事前檢驗(yàn)的電能質(zhì)量單一綜合評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行組合;最后,基于speaman等級(jí)相關(guān)系數(shù)構(gòu)造統(tǒng)計(jì)量,進(jìn)行組合評(píng)價(jià)的事后一致性檢驗(yàn),并根據(jù)其大小選取其中的最佳組合結(jié)果作為電能質(zhì)量組合評(píng)價(jià)的最終結(jié)論。通過(guò)對(duì)多個(gè)評(píng)估對(duì)象的電能質(zhì)量綜合評(píng)估實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提方法的有效性。
　　 基于所提出的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)壓縮方法、擾動(dòng)分

7、類(lèi)方法以及電能質(zhì)量綜合評(píng)估方法,論文采用虛擬儀器技術(shù)設(shè)計(jì)了電能質(zhì)量信息綜合檢測(cè)與分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)既能對(duì)電網(wǎng)甚至大型電力用戶(hù)的電能質(zhì)量信息進(jìn)行全面的在線(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)、分析,同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量的離線(xiàn)分析,并對(duì)系統(tǒng)的電能質(zhì)量進(jìn)行合理的綜合評(píng)估。該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的電能計(jì)量,提高電能計(jì)量的質(zhì)量與效率,并能為電能的準(zhǔn)確計(jì)量提供參考。該系統(tǒng)能全程記錄電網(wǎng)的電能質(zhì)量信息數(shù)據(jù),為事故分析提供豐富完整的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)記錄,能對(duì)各種電能質(zhì)量擾動(dòng)