本發(fā)明屬于電能質(zhì)量檢測監(jiān)控
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種電壓暫降源定位方法。
背景技術(shù)：
：近年來，在可能造成電能質(zhì)量下降的各種擾動中，電壓暫降、暫升、電壓中斷等短時擾動受到了供電部門、工商業(yè)用戶以及研究者的重點關(guān)注。其中，電壓暫降具有持續(xù)時間短、帶有一定的隨機性、發(fā)生頻繁、往往帶來較大的經(jīng)濟損失等特點，被認(rèn)為是最嚴(yán)重的電能質(zhì)量問題之一。以工業(yè)生產(chǎn)過程為例，電壓暫降雖然持續(xù)時間較短，但通常生產(chǎn)設(shè)備恢復(fù)正常使用可能需要數(shù)小時，電壓暫降帶來的生產(chǎn)延遲、生產(chǎn)中斷以及產(chǎn)品質(zhì)量下降將造成不小的經(jīng)濟損失。同時，據(jù)統(tǒng)計，電壓暫降發(fā)生的頻率一般為每年幾十次到上百次，而電壓中斷發(fā)生的頻率則大約為一次每年，因而電壓暫降甚至比電壓中斷給工商業(yè)用戶帶來的影響更大。隨著電壓暫降給眾多行業(yè)帶來的影響逐漸被人們認(rèn)識到，大量相關(guān)的研究工作得以逐步展開。不同原因造成的電壓暫降具有不同的特征，利用不同類型電壓暫降表現(xiàn)出來的不同特征可以對電壓暫降源進行識別定位。在工商業(yè)及普通電力用戶中得到廣泛應(yīng)用的敏感用電設(shè)備需要供電部門提供不同的電壓條件，對電壓暫降源的準(zhǔn)確識別定位將有助于釆取合理的補償?shù)葢?yīng)對措施改善電網(wǎng)的電能質(zhì)量、評估電壓暫降對于敏感用電設(shè)備的影響程度。在此基礎(chǔ)上，對電壓暫降源的準(zhǔn)確識別定位一方面可以幫助供電部門排查、修復(fù)電網(wǎng)故障,為工業(yè)生產(chǎn)等活動提供決策參考；另一方面可以作為責(zé)任劃分的依據(jù)促進由于電能質(zhì)量污染造成的供用電雙方之間的經(jīng)濟糾紛等問題的解決。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有的大多數(shù)暫降源定位方法都沒有很好的考慮負荷特性的問題，或者簡單默認(rèn)為師恒定阻抗等簡單負荷模型，而且大部分沒有給出定量結(jié)果的問題。本發(fā)明通過分析上游系統(tǒng)參數(shù)和下游負荷參數(shù)變化與電壓變化量之間的關(guān)系，定量給出電壓暫降源定位結(jié)果，并基于此計算上下游責(zé)任系數(shù)，能夠為解決供用電雙方糾紛很好的提供數(shù)據(jù)支撐。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：一種考慮責(zé)任劃分的電壓暫降源定位方法，包括如下步驟：S1)對需要監(jiān)測電壓暫降的公共聯(lián)接點進行數(shù)據(jù)采集，采集公共聯(lián)接點電氣數(shù)據(jù)，包括基波正序電壓、電流有效值、功率因數(shù)；S2)根據(jù)采集的電氣數(shù)據(jù)，計算系統(tǒng)阻抗參數(shù)；S3)計算造成電壓暫降的上、下游權(quán)重系數(shù)；S4)根據(jù)電壓暫降上、下游權(quán)重系數(shù)，判斷電壓暫降源的位置，并計算權(quán)重系數(shù)占比，量化上、下游責(zé)任。更進一步的方案是：步驟S1的數(shù)據(jù)采集，是通過傳感器測量需監(jiān)測電壓暫降源的公共聯(lián)接點電氣數(shù)據(jù)。更進一步的方案是：步驟S2的計算系統(tǒng)阻抗參數(shù)，是用戴維寧等效電路模擬電力系統(tǒng)監(jiān)測點，通過已知的監(jiān)測數(shù)據(jù)，計算系統(tǒng)阻抗參數(shù)。利用三點法，即t1、t2、t3時刻的采樣數(shù)據(jù)，并假設(shè)在三次連續(xù)采樣點，等效電路參數(shù)保持不變，即RS、XS、ES恒定，則有分離方程(1)的實部、虛部，得求解方程(2)，可得RS、XS、ES、δ1、δ2、δ3六個變量，能較準(zhǔn)確的計算系統(tǒng)阻抗參數(shù)，并通過采樣參數(shù)可以跟蹤負荷參數(shù)。所述的方法，需要監(jiān)測電壓暫降的公共聯(lián)接點的電壓，由戴維寧等效電路計算得到：U·=E·SZL(RS+jXS)+ZL---(3)]]>式中，ZL——負荷阻抗，單位為Ω；ES——等效線路電源電壓，單位為V；RS——等效線路電阻，單位為Ω；XS——等效線路電抗，單位為Ω；——電壓暫降的電源電壓，單位為V；——電壓暫降的公共聯(lián)接點的電壓，單位為V；j為單位向量；電壓暫降是由上游系統(tǒng)參數(shù)和下游系統(tǒng)負荷參數(shù)的變化綜合造成：ΔU·=[ΔESZL(RS+jXS)+ZL-ΔES(RS+jXS)ZL(RS+jXS+ZL)2]+ΔZL[ES(RS+jXS)+ZL-ESZL(RS+jXS+ZL)2]---(4)]]>式中，ZL——負荷阻抗，單位為Ω；ES——等效線路電源電壓，單位為V；RS——等效線路電阻，單位為Ω；XS——等效線路電抗，單位為Ω；——電壓暫降前和電壓暫降期間上游線路電源電壓差；單位為V；ΔZL——電壓暫降前和電壓暫降期間下游負荷參數(shù)阻抗的變化量，單位為Ω；——電壓暫降前與暫降期間的監(jiān)測點電壓變化量，單位為V；上式(4)中，第1部分是由上游的系統(tǒng)擾動導(dǎo)致，第2部分是由下游的負荷擾動導(dǎo)致；在獲得電壓暫降前及電壓達到穩(wěn)態(tài)后的暫降期間的上游系統(tǒng)參數(shù)和下游負荷參數(shù)后，計算電壓暫降的上游權(quán)重系數(shù)：βup=1ΔU·{(E·S-sag-E·S-pre)ZL-pre(RS-pre+jXS-pre)+ZL-pre-[RS-sag-RS-pre+j(XS-sag-XS-pre)]E·S-preZL-pre[(RS-pre+jXS-pre)+ZL-pre]2}---(5)]]>該權(quán)重系數(shù)代表系統(tǒng)上游RS、XS、ES參數(shù)變化造成電壓暫降前后的電壓相對變化量；以及造成電壓暫降的下游權(quán)重系數(shù)：βdown=|ZL-sag-ZL-preΔU·{E·S-pre(RS-pre+jXS-pre)+ZL-pre-E·S-preZL-pre(RS-pre+jXS-pre)+ZL-pre}|---(6)]]>該權(quán)重系數(shù)代表系統(tǒng)的下游用戶自身參數(shù)ZL變化造成電壓暫降前后的電壓相對變化量；式中，為電壓暫降前及暫降期間的單位為V；RS-pre、RS-sag和XS-pre、XS-sag分別為電壓暫降前及暫降期間的戴維寧等效電阻和等效電抗，單位為Ω；ZL-pre、ZL-sag為電壓暫降前和及暫降期間的負荷阻抗，單位為Ω；為電壓暫降前與暫降期間的監(jiān)測點電壓變化量，單位為V。所述的方法，根據(jù)監(jiān)測點數(shù)據(jù)，計算上下游造成電壓暫降的權(quán)重系數(shù)值，根據(jù)系數(shù)值大小，則可判定電壓暫降的發(fā)生位置，并量化上下游造成電壓暫降的責(zé)任，責(zé)任定量計算方法如下：上游責(zé)任系數(shù)，αup=βupβup+βdown---(7)]]>下游責(zé)任系數(shù)，αdown=βdownβup+βdown---(8)]]>式中，αup為上游責(zé)任系數(shù)；αdown為下游責(zé)任系數(shù)；根據(jù)上式可定量計算上下游的責(zé)任權(quán)重系數(shù)，從而明確電壓暫降擾動源的責(zé)任劃分。本發(fā)明的優(yōu)點：現(xiàn)有的大多數(shù)暫降源定位方法都沒有很好的考慮負荷特性的問題，或者簡單默認(rèn)為師恒定阻抗等簡單負荷模型，而且大部分沒有給出定量結(jié)果。該方法分析了上游系統(tǒng)參數(shù)和下游負荷菜蔬變化與電壓變化量之間的關(guān)系，定量給出電壓暫降源定位結(jié)果，并基于此計算上下游責(zé)任系數(shù)，能夠為解決供用電雙方糾紛很好的提供數(shù)據(jù)支撐。附圖說明圖1考慮責(zé)任劃分的電壓暫降源定位流程圖；圖2監(jiān)測點戴維寧等效電路模型示意圖；圖3實施例簡單網(wǎng)絡(luò)的電壓暫降源定位示意圖。具體實施方式本發(fā)明提供了一種考慮責(zé)任劃分的電壓暫降源定位方法，包括S1)對需要監(jiān)測電壓暫降的公共聯(lián)接點進行數(shù)據(jù)采集，包含基波正序電壓、電流有效值、功率因數(shù)；S2)根據(jù)測得的電氣數(shù)據(jù)，計算系統(tǒng)阻抗參數(shù)；S3)計算造成電壓暫降的上、下游權(quán)重系數(shù)；S4)根據(jù)電壓暫降上、下游權(quán)重系數(shù)，判斷電壓暫降源的位置，并計算權(quán)重系數(shù)占比，確定上下游責(zé)任?，F(xiàn)有的大多數(shù)暫降源定位方法都沒有很好的考慮負荷特性的問題，或者簡單默認(rèn)為師恒定阻抗等簡單負荷模型，而且大部分沒有給出定量結(jié)果。該方法分析了上游系統(tǒng)參數(shù)和下游負荷菜蔬變化與電壓變化量之間的關(guān)系，定量給出電壓暫降源定位結(jié)果，并基于此計算上下游責(zé)任系數(shù)，能夠為解決供用電雙方糾紛很好的提供數(shù)據(jù)支撐。下面結(jié)合附圖進一步詳述本發(fā)明。一種諧波責(zé)任分?jǐn)偭炕u估方法，包括：S1)對需要監(jiān)測電壓暫降的公共聯(lián)接點進行數(shù)據(jù)采集，包含基波正序電壓、電流有效值、功率因數(shù)；S2)根據(jù)測得的電氣數(shù)據(jù)，計算系統(tǒng)阻抗參數(shù)；S3)計算造成電壓暫降的上、下游權(quán)重系數(shù)；S4)根據(jù)電壓暫降上、下游權(quán)重系數(shù)，判斷電壓暫降源的位置，并計算權(quán)重系數(shù)占比，確定上下游責(zé)任。上述步驟S1中，通過傳感器測量需監(jiān)測電壓暫降源的公共聯(lián)接點電氣數(shù)據(jù)，電氣數(shù)據(jù)包括基波正序電壓、電流有效值、功率因數(shù)。上述步驟S2中，用戴維寧等效電路模擬電力系統(tǒng)監(jiān)測點，見附圖2，通過已知的監(jiān)測數(shù)據(jù)，計算系統(tǒng)阻抗參數(shù)。利用三點法，即t1、t2、t3時刻的采樣數(shù)據(jù)，并假設(shè)在三次連續(xù)采樣點，RS、XS、ES恒定，則有分離方程(1)的實部、虛部，得求解方程(2)，可得RS、XS、ES、δ1、δ2、δ3六個變量，能較準(zhǔn)確的計算系統(tǒng)阻抗參數(shù)，并通過采樣參數(shù)可以跟蹤負荷參數(shù)。上述步驟S3中，監(jiān)測點的電壓，由等效電路可計算得到：U·=E·SZL(RS+jXS)+ZL---(3)]]>其電壓暫降是由上游系統(tǒng)參數(shù)和下游系統(tǒng)負荷參數(shù)的變化綜合造成：ΔU·=[ΔESZL(RS+jXS)+ZL-ΔES(RS+jXS)ZL(RS+jXS+ZL)2]+ΔZL[ES(RS+jXS)+ZL-ESZL(RS+jXS+ZL)2]---(4)]]>式中，ZL——負荷阻抗，單位為Ω；ES——等效線路電源電壓，單位為V；RS——等效線路電阻，單位為Ω；XS——等效線路電抗，單位為Ω；——電壓暫降的電源電壓，單位為V；——電壓暫降的公共聯(lián)接點的電壓，單位為V；上式(4)中，第1部分是由上游的系統(tǒng)擾動導(dǎo)致，第2部分是由下游的負荷擾動導(dǎo)致。在獲得電壓暫降前及電壓暫降期間(達到穩(wěn)態(tài)后)的上游系統(tǒng)參數(shù)和下游負荷參數(shù)后，可計算電壓暫降的上游權(quán)重系數(shù)：βup=1ΔU·{(E·S-sag-E·S-pre)ZL-pre(RS-pre+jXS-pre)+ZL-pre-[RS-sag-RS-pre+j(XS-sag-XS-pre)]E·S-preZL-pre[(RS-pre+jXS-pre)+ZL-pre]2}---(5)]]>該權(quán)重系數(shù)代表系統(tǒng)上游RS、XS、ES參數(shù)變化造成電壓暫降前后的電壓相對變化量；以及造成電壓暫降的下游權(quán)重系數(shù)：βdown=|ZL-sag-ZL-preΔU·{E·S-pre(RS-pre+jXS-pre)+ZL-pre-E·S-preZL-pre[(RS-pre+jXS-pre)+ZL-pre]2}|---(6)]]>該權(quán)重系數(shù)代表系統(tǒng)的下游用戶自身參數(shù)ZL變化造成電壓暫降前后的電壓相對變化量。式中，為電壓暫降前及暫降期間的RS-pre、RS-sag和XS-pre、XS-sag分別為電壓暫降前及暫降期間的戴維寧等效電阻和等效電抗；ZL-pre、ZL-sag為電壓暫降前和及暫降期間的負荷阻抗；為電壓暫降前與暫降期間的監(jiān)測點電壓變化量；上述步驟S4中，根據(jù)監(jiān)測點數(shù)據(jù)，計算上下游造成電壓暫降的權(quán)重系數(shù)值，根據(jù)系數(shù)值大小，則可判定電壓暫降的發(fā)生位置，并量化上下游造成電壓暫降的責(zé)任，責(zé)任定量計算方法如下：上游責(zé)任系數(shù)，αup=βupβup+βdown---(7)]]>下游責(zé)任系數(shù)，αdown=βdownβup+βdown---(8)]]>根據(jù)上式可定量計算上下游的責(zé)任權(quán)重系數(shù)，從而明確電壓暫降擾動源的責(zé)任劃分。算例說明：應(yīng)用本發(fā)明方法對一個簡單的輻射型電網(wǎng)進行電壓暫降源的判定，具體如下：如附圖3所示，圖中，電源電壓ES＝231V(50Hz，初相位為0)，ZS＝(0.0176+j0.000314)Ω；故障電阻為0.05Ω，故障時間為2.0-2.8s；兩個負荷功率均為200kW，功率因數(shù)為1。根據(jù)P1處的電壓電流數(shù)據(jù)，計算得到電壓暫降前和電壓暫降期間的上游系統(tǒng)參數(shù)ES、ZS和下游負荷參數(shù)ZL，如下表所示：根據(jù)上述發(fā)明方法，可計算上下游造成電壓暫降的權(quán)重分別為βup＝0，βdown＝0.9664，可知電壓暫降源位于P1的下游。根據(jù)P2處的電壓電流數(shù)據(jù)，計算得到電壓暫降前和電壓暫降期間的上游系統(tǒng)參數(shù)ES、ZS和下游負荷參數(shù)ZL，如下表所示：根據(jù)上述發(fā)明方法，可計算上下游造成電壓暫降的權(quán)重分別為βup＝0.9936，βdown＝0，可知電壓暫降源位于P2的上游。兩個監(jiān)測點的定位結(jié)果顯示，該電壓暫降位于饋線2上，且責(zé)任權(quán)重占主要成分，為事故主要責(zé)任方。當(dāng)前第1頁1 2 3