一种基于监测点电能质量数据挖掘的电压暂降预警方法

摘要

本发明公开了一种基于监测点电能质量数据挖掘的电压暂降预警方法，其包括：1）使用AHP法确定各电压暂降幅值和持续时间的权重；2）原始数据采集，采集监测点的电压暂降历史监测数据；3）构造原始数据矩阵，将监测点电压暂降测试数据、标准电压、自设等级限值、前一段时间电压暂降均值以及电压暂降最低限值结合到一起构成一个原始数据矩阵；4）数据预处理，包括同趋势化、归一化；5）使用改进的TOPSIS法计算各贴近系数；6）预警等级判断。本发明方法利用改进的TOPSIS法，计算出监测数据与各等级限值的贴近程度，并据此对监测点电压暂降的严重程度做出及时合理的预警，可使供用电双方了解所属区域电网一段时间内的母线或线路的电压暂降状况，提高电网运行可靠性和经济性。

主权项

1.一种基于监测点电能质量数据挖掘的电压暂降预警方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1）通过层次分析法确定各电压暂降幅值和持续时间的权重；2）数据采集；采集监测点的电压暂降历史监测数据，包括电压暂降幅值、持续时间和发生次数，同时采集待测试的电能质量监测点的电压暂降测试数据，并将采集的数据保存到数据库中；3）构造原始数据矩阵；将监测点电压暂降测试数据、标准电压、自设等级限值、前一段时间电压暂降均值以及电压暂降最低限值结合到一起构成一个原始数据矩阵；4）数据预处理；对原始数据矩阵进行数据预处理，并将处理完后的数据保存到数据库中；5）计算各贴近系数：根据改进的TOPSIS法，分别计算出各电压暂降数据序列的贴近系数；其具体方法为，首先将标准电压和电压暂降最低限值分别作为绝对正理想解和绝对负理想解；然后使用改进TOPSIS法分别计算各电压暂降数据序列的贴近系数；该改进TOPSIS法计算贴近系数方法为：（Ⅰ）按照公式（ⅰ）计算绝对正理想解与绝对负理想解之间的距离D作为判断各样本的合格情况放入标准；$D=\sqrt{\underset{j=1}{\overset{2n}{\Sigma }}{\left[w_j(Z_j^{+}-Z_j^{-})\right]}^2}---\left(i\right)$式中，wj为各指标权重，和分别是绝对正理想解与绝对负理想解的元素值;（Ⅱ）按公式（ⅱ）计算各评估对象的指标值与绝对正理想解与绝对负理想解之间的距离D+和D-，计算公式如下：$\left\{\begin{array}{c}{D}_i^{+}=\sqrt{\underset{j=1}{\overset{2n}{\Sigma }}{\left[w_j(Z_{\mathrm{ij}}-Z_j^{+})\right]}^2}\\ D_i^{-}\sqrt{\underset{j=1}{\overset{2n}{\Sigma }}{\left[w_i(Z_{\mathrm{ij}}-Z_j^{-})\right]}^2}\end{array}\right.---\left(\mathrm{ii}\right)$（Ⅲ）扩展了TOPSIS中贴近系数Ci的定义，该监测点电压暂降的贴近系数Ci的计算公式如下：$C_i=\left\{\begin{array}{c}\frac{D_i^{+}}{D_i^{+}-D_i^{-}},D_i^{+}\le D\\ \frac{D_i^{+}-D_i^{-}}{D_i^{+}},D_i^{+}>D\end{array}\right.---\left(\mathrm{iii}\right);$其中，i为各个评估对象取值；6）判断预警等级；根据步骤5）计算得到的贴近系数，判断监测数据与各等级限值的贴近程度，从而判断出对监测点电压暂降预警。