本發(fā)明涉及電能質(zhì)量監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種諧波和電壓暫降監(jiān)測點統(tǒng)一配置方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電能質(zhì)量的監(jiān)測一直都是研究電能質(zhì)量問題的關(guān)鍵點和基礎(chǔ)技術(shù)，然而龐大的電力系統(tǒng)不可能在所有的節(jié)點都安裝電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，在過去的研究中國內(nèi)外都提出了大量的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的優(yōu)化配置方法。電能質(zhì)量的指標一般包括諧波、電壓暫降、驟升以及電壓波動、閃變等，電能質(zhì)量監(jiān)測主要是對全網(wǎng)進行監(jiān)測，從電能質(zhì)量監(jiān)測的角度來說，一般需要綜合考慮多方面的問題。國內(nèi)所提出的電能質(zhì)量監(jiān)測裝置優(yōu)化配置的指導(dǎo)性原則主要有：監(jiān)測點能夠覆蓋系統(tǒng)中所有電壓等級；滿足電能質(zhì)量指標調(diào)整與控制的要求；滿足電能質(zhì)量的基本要求，尤其是滿足敏感性負荷用戶的較高要求。

目前在電能質(zhì)量監(jiān)測的研究方面，主要是單一指標監(jiān)測，即要么是以諧波估計為背景進行諧波量測點的優(yōu)化配置，要么單純針對電壓暫降為監(jiān)測對象進行監(jiān)測點優(yōu)化配置，但是單獨配置兩項指標的監(jiān)測裝置存在不經(jīng)濟、產(chǎn)生冗余量而增加計算時間的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種能監(jiān)測到諧波和電壓暫降兩種電能質(zhì)量狀況的諧波和電壓暫降監(jiān)測點統(tǒng)一配置方法及系統(tǒng)。

一種諧波和電壓暫降監(jiān)測點統(tǒng)一配置方法，包括步驟：

獲取電網(wǎng)信息參數(shù)；

根據(jù)所述電網(wǎng)信息參數(shù)及電壓暫降監(jiān)測點配置模型確定電壓暫降配置方案；

判斷所述電壓暫降配置方案是否滿足全網(wǎng)諧波可觀測約束條件；

若是，則將所述電壓暫降配置方案確定為統(tǒng)一配置方案。

一種諧波和電壓暫降監(jiān)測點統(tǒng)一配置系統(tǒng)，包括：

參數(shù)獲取模塊，用于獲取電網(wǎng)信息參數(shù)；

電壓方案確定模塊，用于根據(jù)所述電網(wǎng)信息參數(shù)及電壓暫降監(jiān)測點配置模型確定電壓暫降配置方案；

條件判斷模塊，用于判斷所述電壓暫降配置方案是否滿足全網(wǎng)諧波可觀測約束條件；

統(tǒng)一方案確定模塊，若所述條件判斷模塊判斷所述電壓暫降配置方案是否滿足全網(wǎng)諧波可觀測約束條件，用于將所述電壓暫降配置方案確定為統(tǒng)一配置方案。

上述諧波和電壓暫降監(jiān)測點統(tǒng)一配置方法及系統(tǒng)，根據(jù)所述電網(wǎng)信息參數(shù)及電壓暫降監(jiān)測點配置模型確定電壓暫降配置方案，并判斷所述電壓暫降配置方案是否滿足全網(wǎng)諧波可觀測約束條件，若是，則將所述電壓暫降配置方案確定為統(tǒng)一配置方案。由于所述電壓暫降配置方案滿足全網(wǎng)諧波可觀測約束條件時，所述電壓暫降配置方案既符合電壓暫降監(jiān)測點配置模型的電壓暫降約束條件，又符合全網(wǎng)諧波可觀測約束條件。故將該電壓暫降配置方案可確定為統(tǒng)一配置方案能夠使按照該統(tǒng)一配置方案設(shè)置的監(jiān)測點，可以同時監(jiān)測電壓暫降和諧波兩種電能質(zhì)量狀況。

附圖說明

圖1為一種實施方式的諧波和電壓暫降監(jiān)測點統(tǒng)一配置方法的流程圖；

圖2為另一種實施方式的諧波和電壓暫降監(jiān)測點統(tǒng)一配置方法的流程圖；

圖3為一種實施方式的諧波和電壓暫降監(jiān)測點統(tǒng)一配置方法的結(jié)構(gòu)圖；

圖4為另一種實施方式的諧波和電壓暫降監(jiān)測點統(tǒng)一配置方法的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳的實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“或/和”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。

如圖1所示，一種實施方式的諧波和電壓暫降監(jiān)測點統(tǒng)一配置方法，包括以下步驟：

S110：獲取電網(wǎng)信息參數(shù)。

電網(wǎng)信息參數(shù)包括網(wǎng)絡(luò)拓撲及電網(wǎng)各元件參數(shù)，如，總節(jié)點數(shù)、線路參數(shù)、負荷參數(shù)及電壓器參數(shù)。

S130：根據(jù)所述電網(wǎng)信息參數(shù)及電壓暫降監(jiān)測點配置模型確定電壓暫降配置方案。

在其中一個實施例中，所述步驟S130具體為：采用離散粒子群算法，將所述電網(wǎng)信息參數(shù)作為離散粒子群算法的輸入，將所述電壓暫降監(jiān)測點配置模型的目標函數(shù)的值作為離散粒子群算法的適應(yīng)度值，將所述電壓暫降監(jiān)測點配置模型的電壓暫降約束條件作為離散粒子群算法的收斂條件確定電壓暫降配置方案。

在其它實施例中，也可以采用其它算法來確定電壓暫降配置方案，如適合處理離散數(shù)據(jù)的遺傳算法。但離散離子群算法不僅適合處理離散數(shù)據(jù)，且其處理速度快。

S140：判斷所述電壓暫降配置方案是否滿足全網(wǎng)諧波可觀測約束條件。

其中，全網(wǎng)諧波可觀測條件可根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)獲取。在其中一個實施例中，在步驟S140之前，還包括步驟：獲取全網(wǎng)諧波可觀測條件。

若是，即所述電壓暫降配置方案滿足全網(wǎng)諧波可觀測約束條件，則執(zhí)行步驟S150。

S150：將所述電壓暫降配置方案確定為統(tǒng)一配置方案。

由于電壓暫降配置方案是根據(jù)所述電網(wǎng)信息參數(shù)及電壓暫降監(jiān)測點配置模型確定的，故當判斷所述電壓暫降配置方案滿足全網(wǎng)諧波可觀測約束條件時，所述電壓暫降配置方案既符合電壓暫降監(jiān)測點配置模型的電壓暫降約束條件，又符合全網(wǎng)諧波可觀測約束條件，因此該電壓暫降配置方案即可確定為統(tǒng)一配置方案。按照該統(tǒng)一配置方案設(shè)置的監(jiān)測點，可以同時監(jiān)測電壓暫降和諧波兩種電能質(zhì)量狀況。

請參閱圖2，在其中一個實施例中，若判斷所述電壓暫降配置方案不滿足全網(wǎng)諧波可觀測約束條件，則所述步驟S140之后，還包括步驟S160—S180。

S160：以電壓暫降監(jiān)測點配置方案為諧波監(jiān)測點配置的初始方案，并維持電壓暫降監(jiān)測點不變，以諧波監(jiān)測點個數(shù)最少為諧波目標函數(shù)，確定諧波最少監(jiān)測點個數(shù)。

在本實施例中，諧波目標函數(shù)可以為：

其中，F(xiàn)為監(jiān)測點的目標函數(shù)值；m為監(jiān)測點的個數(shù)；gindex_i為第i條母線的綜合觀測能力指數(shù)。

在其中一個實施例中，電網(wǎng)信息參數(shù)還包括每條母線的綜合觀測能力指數(shù)。

在另一個實施例中，可根據(jù)以下公式確定母線的綜合觀測能力指數(shù)gindex。

其中，type表示故障類型，type＝1，2，3，4分別表示三相短路、單相短路、兩相短路和兩相接地短路故障，index_i,type表示第i條母線某故障類型下的觀測能力指數(shù)，p(type)表示該故障類型的發(fā)生頻率。由上述分析可知，綜合觀測能力指數(shù)越小，表示該母線的監(jiān)測能力越好。

在其中一個實施例中，觀測能力指數(shù)index通過模糊電壓暫降可觀測域MMRA及Mamdani模糊模型確定。

MMRA包括I(In)、B(Boundaries)和O(Out)。I是完全在監(jiān)測區(qū)域的故障點；B是在模糊閾值區(qū)域的故障點；O包括監(jiān)測區(qū)域之外的以及高于傳統(tǒng)閾值的點。公式表示如下：

其中，i表示節(jié)點i，j表示故障點j；type為故障類型；U_ij是凹陷域矩陣U_dip中第i行第j列的值，表示故障點j發(fā)生短路故障時節(jié)點i的電壓有效值；p.u.是一個單位表示標幺值。具體地，凹陷域矩陣U_dip可以通過電網(wǎng)信息參數(shù)計算各種短路情況下電壓暫降幅值分布情況而確定。

通過運用MMRA，引入觀測能力指數(shù)index表示母線的觀測能力。由于各監(jiān)測點位母線的觀測是否可靠與該母線可觀測范圍內(nèi)對的電壓暫降幅值密切相關(guān)，因而index的大小由以下三個因素決定：

1)可觀測區(qū)域內(nèi)最小的電壓暫降值；

2)可觀測區(qū)域內(nèi)電壓暫降平均值；

3)可觀測區(qū)域內(nèi)最大的電壓暫降值。

每條母線的index通過建立Mamdani模糊模型計算得到。在本實施例中，采用電壓暫降幅值最大的點max和電壓暫降平均值average作為Mamdani模糊模型的輸入變量，輸出變量就是該母線的觀測能力指數(shù)index。為了使輸入輸出量模糊化，使輸入變量電壓幅值最大值max和平均值average的模糊集采用MMRA中的集合分布：{I(In)，B(Boundaries)，O(Out)}。

S170：根據(jù)所述諧波最少監(jiān)測點個數(shù)及所述電壓暫降配置方案的監(jiān)測點個數(shù)確定新增監(jiān)測點個數(shù)。

設(shè)所述電壓暫降配置方案中有n個監(jiān)測點，諧波最少監(jiān)測點個數(shù)為M，由于諧波最少監(jiān)測點個數(shù)的確定是在將電壓暫降配置方案作為初始方案，并維持 電壓暫降監(jiān)測點不變的基礎(chǔ)上進行的。因此諧波最少監(jiān)測點個數(shù)M必定大于電壓暫降配置方案中的監(jiān)測點個數(shù)n，由此，可以確定在所述電壓暫降配置方案的基礎(chǔ)上需要M-n個新增監(jiān)測點。

S180：在所述電壓暫降配置方案的基礎(chǔ)上對新增監(jiān)測點個數(shù)的新增監(jiān)測點進行尋優(yōu)得到尋優(yōu)結(jié)果，并根據(jù)所述尋優(yōu)結(jié)果確定統(tǒng)一配置方案或增加一個新增監(jiān)測點繼續(xù)尋優(yōu)直到確定統(tǒng)一配置方案。

在本實施例中，根據(jù)電壓暫降配置方案及新增監(jiān)測點個數(shù)的新增監(jiān)測點能夠滿足全網(wǎng)諧波可觀測約束條件來確定尋優(yōu)結(jié)果。在其中一個實施例中，所述在所述電壓暫降配置方案的基礎(chǔ)上對新增監(jiān)測點個數(shù)的新增監(jiān)測點進行尋優(yōu)得到尋優(yōu)結(jié)果的步驟具體為：采用離散粒子群算法，尋找使電壓暫降配置方案的監(jiān)測點及新增監(jiān)測點能夠滿足全網(wǎng)諧波可觀測約束條件的新增監(jiān)測點個數(shù)的新增監(jiān)測點。若找到，則尋優(yōu)結(jié)果為尋到；若未找到，則尋優(yōu)結(jié)果為未尋到。

具體地，尋優(yōu)過程采用離散粒子群算法，尋找滿足全網(wǎng)諧波可觀測約束條件的新增監(jiān)測點個數(shù)的新增監(jiān)測點，若找到，則尋優(yōu)結(jié)果為尋到，此時將該新增監(jiān)測點個數(shù)的新增監(jiān)測點及電壓暫降配置方案的監(jiān)測點確定為統(tǒng)一配置方案的監(jiān)測點。若遍歷完所有監(jiān)測點，仍然沒有找到新增監(jiān)測點個數(shù)的新增監(jiān)測點能夠滿足全網(wǎng)諧波可觀測約束條件，則尋優(yōu)結(jié)果為未尋到，此時，再增加一個新增監(jiān)測點繼續(xù)尋優(yōu)，直至尋優(yōu)結(jié)果為尋到。當所述尋優(yōu)方案不滿足全網(wǎng)諧波可觀測約束條件時，增加一個監(jiān)測點繼續(xù)尋優(yōu)；直至所述尋優(yōu)方案滿足全網(wǎng)諧波可觀測約束條件時，可以確定該尋優(yōu)方案為統(tǒng)一配置方案。

在其中一個實施例中，所述步驟S180可以替換為：采用離散粒子群算法，將所述電壓暫降配置方案及所述新增監(jiān)測點作為離散粒子群算法的初始種群，將所述諧波最少監(jiān)測點個數(shù)的目標函數(shù)的值作為離散粒子群算法的適應(yīng)度值，將所述全網(wǎng)諧波可觀測約束條件作為離散粒子群算法的收斂條件確定統(tǒng)一配置方案。

請繼續(xù)參閱圖2，在其中一個實施例中，所述步驟S130之前，還包括：

S120：獲取電壓暫降監(jiān)測點配置模型，所述電壓暫降監(jiān)測點配置模型包括 電壓暫降約束條件及電壓暫降目標函數(shù)。

在本實施例中，電壓暫降目標函數(shù)由綜合觀測能力指數(shù)gindex及Sugeno模糊模型來建立，具體為：

其中，n為電壓暫降監(jiān)測點個數(shù)；為Sugeno模糊模型的輸出，是每條模糊規(guī)則的輸出量的加權(quán)平均，具體為：

ω^k是模糊模型輸出中第k條規(guī)則所占總規(guī)則的權(quán)重數(shù)，其數(shù)值由模糊系統(tǒng)自動生成，也可以根據(jù)需要自行設(shè)定。y^k＝a₀^k+a₁^kgindex₁+…+a_n^kgindex_n。K是模糊規(guī)則數(shù)；n是電壓暫降監(jiān)測點的個數(shù)。a_n^k為第n條母線的綜合觀測能力指數(shù)gindex_n的系數(shù)，由Sugeno模糊模型的模糊規(guī)則變化生成。

在其中一個實施例中，綜合觀測能力指數(shù)gindex_n根據(jù)公式(2)確定。在另一個實施例中，綜合觀測能力指數(shù)為電網(wǎng)信息參數(shù)中的一種。

該電壓暫降目標函數(shù)，公式(4)，為兩項相乘的復(fù)合函數(shù)，可以同時反映當前配置方案的監(jiān)測點個數(shù)和方案的好壞程度。從函數(shù)中可以看出，即使在監(jiān)測點個數(shù)相同的情況下，不同配置的目標函數(shù)也不相同，而且目標函數(shù)越小該方案越好，從而可以得到最優(yōu)方案。

在本實施例中，為了保證在任意故障類型下每個故障至少能被一個電壓暫降監(jiān)測點觀測到，建立電壓暫降約束條件。首先根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲進行網(wǎng)絡(luò)短路計算，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)短路計算結(jié)果建立全局可觀測矩陣M＝(MRA_3p,MRA_1p,MRA_2p,MRA_2pg)，其中，下標3p、1p、2p和2pg分別表示三相短路、單相短路、兩相短路和兩相接地短路故障。該電壓暫降約束條件具體為：

其中，x_i表示第i條母線是否安裝監(jiān)測裝置，x_i＝1則表示安裝了監(jiān)測裝置；x_i＝0則表示沒有安裝監(jiān)測裝置；N為系統(tǒng)母線總數(shù)；F為故障點總數(shù)；M(i,j)表示故障點j發(fā)生故障時母線i是否能觀測點故障，M(i,j)＝1表示能觀察測到，M(i,j)＝0表示不能觀測到。

上述諧波和電壓暫降監(jiān)測點統(tǒng)一配置方法，根據(jù)所述電網(wǎng)信息參數(shù)及電壓暫降監(jiān)測點配置模型確定電壓暫降配置方案，并判斷所述電壓暫降配置方案是否滿足全網(wǎng)諧波可觀測約束條件，若是，則將所述電壓暫降配置方案確定為統(tǒng)一配置方案。由于所述電壓暫降配置方案滿足全網(wǎng)諧波可觀測約束條件時，所述電壓暫降配置方案既符合電壓暫降監(jiān)測點配置模型的電壓暫降約束條件，又符合全網(wǎng)諧波可觀測約束條件。故將該電壓暫降配置方案可確定為統(tǒng)一配置方案能夠使按照該統(tǒng)一配置方案設(shè)置的監(jiān)測點，可以同時監(jiān)測電壓暫降和諧波兩種電能質(zhì)量狀況。

如圖3所示，一種實施方式的諧波和電壓暫降監(jiān)測點統(tǒng)一配置系統(tǒng)，包括：

參數(shù)獲取模塊110，用于獲取電網(wǎng)信息參數(shù)。

電網(wǎng)信息參數(shù)包括網(wǎng)絡(luò)拓撲及電網(wǎng)各元件參數(shù)，如，總節(jié)點數(shù)、線路參數(shù)、負荷參數(shù)及電壓器參數(shù)。

電壓方案確定模塊130，用于根據(jù)所述電網(wǎng)信息參數(shù)及電壓暫降監(jiān)測點配置模型確定電壓暫降配置方案。

在其中一個實施例中，所述電壓方案確定模塊130具體用于采用離散粒子群算法，將所述電網(wǎng)信息參數(shù)作為離散粒子群算法的輸入，將所述電壓暫降監(jiān)測點配置模型的目標函數(shù)的值作為離散粒子群算法的適應(yīng)度值，將所述電壓暫降監(jiān)測點配置模型的電壓暫降約束條件作為離散粒子群算法的收斂條件確定電壓暫降配置方案。

在其它實施例中，也可以采用其它算法來確定電壓暫降配置方案，如適合處理離散數(shù)據(jù)的遺傳算法。但離散離子群算法不僅適合處理離散數(shù)據(jù)，且其處 理速度快。

條件判斷模塊140，用于判斷所述電壓暫降配置方案是否滿足全網(wǎng)諧波可觀測約束條件。

其中，全網(wǎng)諧波可觀測條件可根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)獲取。在其中一個實施例中，，還包括：諧波條件獲取模塊，用于獲取全網(wǎng)諧波可觀測條件。

若是，即所述條件判斷模塊140判斷電壓暫降配置方案滿足全網(wǎng)諧波可觀測約束條件，則調(diào)用統(tǒng)一方案確定模塊150。

統(tǒng)一方案確定模塊150，用于將所述電壓暫降配置方案確定為統(tǒng)一配置方案。

由于電壓暫降配置方案是根據(jù)所述電網(wǎng)信息參數(shù)及電壓暫降監(jiān)測點配置模型確定的，故當判斷所述電壓暫降配置方案滿足全網(wǎng)諧波可觀測約束條件時，所述電壓暫降配置方案既符合電壓暫降監(jiān)測點配置模型的電壓暫降約束條件，又符合全網(wǎng)諧波可觀測約束條件，因此該電壓暫降配置方案即可確定為統(tǒng)一配置方案。按照該統(tǒng)一配置方案設(shè)置的監(jiān)測點，可以同時監(jiān)測電壓暫降和諧波兩種電能質(zhì)量狀況。

請參閱圖4，在其中一個實施例中，若所述條件判斷模塊140判斷所述電壓暫降配置方案不滿足全網(wǎng)諧波可觀測約束條件，則調(diào)用諧波和電壓暫降監(jiān)測點統(tǒng)一配置系統(tǒng)包括的以下模塊：

監(jiān)測點個數(shù)確定模塊160，用于以電壓暫降監(jiān)測點配置方案為諧波監(jiān)測點配置的初始方案，并維持電壓暫降監(jiān)測點不變，以諧波監(jiān)測點個數(shù)最少為諧波目標函數(shù)，確定諧波最少監(jiān)測點個數(shù)。

在本實施例中，諧波目標函數(shù)可以為：

其中，F(xiàn)為監(jiān)測點的目標函數(shù)值；m為監(jiān)測點的個數(shù)；gindex_i為第i條母線的綜合觀測能力指數(shù)。

在其中一個實施例中，電網(wǎng)信息參數(shù)還包括每條母線的綜合觀測能力指數(shù)。

在另一個實施例中，可根據(jù)以下公式確定每條母線的綜合觀測能力指數(shù) gindex_i。

其中，type表示故障類型，type＝1，2，3，4分別表示三相短路、單相短路、兩相短路和兩相接地短路故障，index_i,type表示第i條母線某故障類型下的觀測能力指數(shù)，p(type)表示該故障類型的發(fā)生頻率。由上述分析可知，綜合觀測能力指數(shù)越小，表示該母線的監(jiān)測能力越好。

在其中一個實施例中，觀測能力指數(shù)index通過模糊電壓暫降可觀測域MMRA及Mamdani模糊模型確定。

MMRA包括I(In)、B(Boundaries)和O(Out)。I是完全在監(jiān)測區(qū)域的故障點；B是在模糊閾值區(qū)域的故障點；O包括監(jiān)測區(qū)域之外的以及高于傳統(tǒng)閾值的點。公式表示如下：

其中，i表示節(jié)點i，j表示故障點j；type為故障類型；U_ij是凹陷域矩陣U_dip中第i行第j列的值，表示故障點j發(fā)生短路故障時節(jié)點i的電壓有效值；p.u.是一個單位表示標幺值。具體地，凹陷域矩陣U_dip可以通過電網(wǎng)信息參數(shù)計算各種短路情況下電壓暫降幅值分布情況而確定。

通過運用MMRA，引入觀測能力指數(shù)index表示母線的觀測能力。由于各監(jiān)測點位母線的觀測是否可靠與該母線可觀測范圍內(nèi)對的電壓暫降幅值密切相關(guān)，因而index的大小由以下三個因素決定：

1)可觀測區(qū)域內(nèi)最小的電壓暫降值；

2)可觀測區(qū)域內(nèi)電壓暫降平均值；

3)可觀測區(qū)域內(nèi)最大的電壓暫降值。

每條母線的index通過建立Mamdani模糊模型計算得到。在本實施例中， 采用電壓暫降幅值最大的點max和電壓暫降平均值average作為Mamdani模糊模型的輸入變量，輸出變量就是該母線的觀測能力指數(shù)index。為了使輸入輸出量模糊化，使輸入變量電壓幅值最大值max和平均值average的模糊集采用MMRA中的集合分布：{I(In)，B(Boundaries)，O(Out)}。

新增點個數(shù)確定模塊170，用于根據(jù)所述諧波最少監(jiān)測點個數(shù)及所述電壓暫降配置方案的監(jiān)測點個數(shù)確定新增監(jiān)測點個數(shù)。

設(shè)所述電壓暫降配置方案中有n個監(jiān)測點，諧波最少監(jiān)測點個數(shù)為M，由于諧波最少監(jiān)測點個數(shù)的確定是在將電壓暫降配置方案作為初始方案，并維持電壓暫降監(jiān)測點不變的基礎(chǔ)上進行的。因此諧波最少監(jiān)測點個數(shù)M必定大于電壓暫降配置方案中的監(jiān)測點個數(shù)n，由此，可以確定在所述電壓暫降配置方案的基礎(chǔ)上需要M-n個新增監(jiān)測點。

尋優(yōu)及方案確定模塊180，用于在所述電壓暫降配置方案的基礎(chǔ)上對新增監(jiān)測點個數(shù)的新增監(jiān)測點進行尋優(yōu)得到尋優(yōu)結(jié)果，并根據(jù)所述尋優(yōu)結(jié)果確定統(tǒng)一配置方案或增加一個新增監(jiān)測點繼續(xù)尋優(yōu)直到確定統(tǒng)一配置方案。

在本實施例中，根據(jù)電壓暫降配置方案及新增監(jiān)測點個數(shù)的新增監(jiān)測點能夠滿足全網(wǎng)諧波可觀測約束條件來確定尋優(yōu)結(jié)果。在其中一個實施例中，所述尋優(yōu)及方案確定模塊180，具體用于采用離散粒子群算法，尋找使電壓暫降配置方案的監(jiān)測點及新增監(jiān)測點能夠滿足全網(wǎng)諧波可觀測約束條件的新增監(jiān)測點個數(shù)的新增監(jiān)測點。若找到，則尋優(yōu)結(jié)果為尋到；若未找到，則尋優(yōu)結(jié)果為未尋到。

具體地，尋優(yōu)過程采用離散粒子群算法，尋找滿足全網(wǎng)諧波可觀測約束條件的新增監(jiān)測點個數(shù)的新增監(jiān)測點，若找到，則尋優(yōu)結(jié)果為尋到，此時將該新增監(jiān)測點個數(shù)的新增監(jiān)測點及電壓暫降配置方案的監(jiān)測點確定為統(tǒng)一配置方案的監(jiān)測點。若遍歷完所有監(jiān)測點，仍然沒有找到新增監(jiān)測點個數(shù)的新增監(jiān)測點能夠滿足全網(wǎng)諧波可觀測約束條件，則尋優(yōu)結(jié)果為未尋到，此時，再增加一個新增監(jiān)測點繼續(xù)尋優(yōu)，直至尋優(yōu)結(jié)果為尋到。當所述尋優(yōu)方案不滿足全網(wǎng)諧波 可觀測約束條件時，增加一個監(jiān)測點繼續(xù)尋優(yōu)；直至所述尋優(yōu)方案滿足全網(wǎng)諧波可觀測約束條件時，可以確定該尋優(yōu)方案為統(tǒng)一配置方案。

在其中一個實施例中，所述尋優(yōu)及方案確定模塊180還可用于，采用離散粒子群算法，將所述電壓暫降配置方案及所述新增監(jiān)測點作為離散粒子群算法的初始種群，將所述諧波最少監(jiān)測點個數(shù)的目標函數(shù)的值作為離散粒子群算法的適應(yīng)度值，將所述全網(wǎng)諧波可觀測約束條件作為離散粒子群算法的收斂條件確定統(tǒng)一配置方案。

請繼續(xù)參閱圖4，在其中一個實施例中，還包括：

電壓模型獲取模塊120，用于獲取電壓暫降監(jiān)測點配置模型，所述電壓暫降監(jiān)測點配置模型包括電壓暫降約束條件及電壓暫降目標函數(shù)。

在本實施例中，電壓暫降目標函數(shù)由綜合觀測能力指數(shù)gindex及Sugeno模糊模型來建立，具體為：

其中，n為電壓暫降監(jiān)測點個數(shù)；為Sugeno模糊模型的輸出，是每條模糊規(guī)則的輸出量的加權(quán)平均，具體為：

ω^k是模糊模型輸出中第k條規(guī)則所占總規(guī)則的權(quán)重數(shù)，其數(shù)值由模糊系統(tǒng)自動生成，也可以根據(jù)需要自行設(shè)定。y^k＝a₀^k+a₁^kgindex₁+…+a_n^kgindex_n。K是模糊規(guī)則數(shù)；n是電壓暫降監(jiān)測點的個數(shù)。a_n^k為第n條母線的綜合觀測能力指數(shù)gindex_n的系數(shù)，由Sugeno模糊模型的模糊規(guī)則變化生成。

該電壓暫降目標函數(shù)，公式(4)，為兩項相乘的復(fù)合函數(shù)，可以同時反映當前配置方案的監(jiān)測點個數(shù)和方案的好壞程度。從函數(shù)中可以看出，即使在監(jiān)測點個數(shù)相同的情況下，不同配置的目標函數(shù)也不相同，而且目標函數(shù)越小該方案越好，從而可以得到最優(yōu)方案。

在本實施例中，為了保證在任意故障類型下每個故障至少能被一個電壓暫 降監(jiān)測點觀測到，建立電壓暫降約束條件。首先根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲進行網(wǎng)絡(luò)短路計算，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)短路計算結(jié)果建立全局可觀測矩陣M＝(MRA_3p,MRA_1p,MRA_2p,MRA_2pg)，其中，下標3p、1p、2p和2pg分別表示三相短路、單相短路、兩相短路和兩相接地短路故障。該電壓暫降約束條件具體為：

其中，x_i表示第i條母線是否安裝監(jiān)測裝置，x_i＝1則表示安裝了監(jiān)測裝置；x_i＝0則表示沒有安裝監(jiān)測裝置；N為系統(tǒng)母線總數(shù)；F為故障點總數(shù)；M(i,j)表示故障點j發(fā)生故障時母線i是否能觀測點故障，M(i,j)＝1表示能觀察測到，M(i,j)＝0表示不能觀測到。

上述諧波和電壓暫降監(jiān)測點統(tǒng)一配置系統(tǒng)，電壓方案確定模塊130根據(jù)所述電網(wǎng)信息參數(shù)及電壓暫降監(jiān)測點配置模型確定電壓暫降配置方案，條件判斷模塊140判斷所述電壓暫降配置方案是否滿足全網(wǎng)諧波可觀測約束條件，若是，則統(tǒng)一方案確定模塊150將所述電壓暫降配置方案確定為統(tǒng)一配置方案。由于所述電壓暫降配置方案滿足全網(wǎng)諧波可觀測約束條件時，所述電壓暫降配置方案既符合電壓暫降監(jiān)測點配置模型的電壓暫降約束條件，又符合全網(wǎng)諧波可觀測約束條件。故將該電壓暫降配置方案可確定為統(tǒng)一配置方案能夠使按照該統(tǒng)一配置方案設(shè)置的監(jiān)測點，可以同時監(jiān)測電壓暫降和諧波兩種電能質(zhì)量狀況。

以上實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出多個變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。