一种基于用电信息采集系统的低压用户过电压风险监测方法

摘要

本发明涉及一种基于用电信息采集系统的低压用户过电压风险监测方法，其包括步骤：基于用电信息采集系统确定低压用户量测数据信息；提取低压用户过电压风险关键因子；基于CRITIC法和雷达图法进行用户过电压风险评估。本发明采用CRITIC权重方法来确定用户各个用电安全特征的权重，雷达图法利用指标的权重划分圆心角，综合考虑指标的值和指标的权重，而传统的方法难以在综合评价中考虑各指标权重，因而，本发明采用的方法评估低压用户过电压风险更全面。

权利要求

1.一种基于用电信息采集系统的低压用户过电压风险监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)基于用电信息采集系统确定低压用户量测数据信息；

2)提取低压用户过电压风险关键因子；

3)基于CRITIC法和雷达图法进行用户过电压风险评估；

基于用电信息采集系统采集低压用户量测数据，具体如下：从先进测量基础设施AMI采集电力用户数据信息如下:有功功率∏P、线路损失率∏LL、三相用户p相的电压 p∈{A,B,C}、单相用户的电压 用户所属台区电压 用户所属台区的中性线电压 三相用户p相的电流 单相用户的火线和零线电流和 线路等效阻抗参数 和三相用户的零线电压 AMI采集的电力数据采集时间间隔为15min、30min或1h；

根据采集到的AMI数据，提取低压用户用电过电压风险关键因子，具体如下：a)用户过电压频率

式中， 是0-1变量，其值等于0，代表用户i在d天t时刻的电压 不越限，反之，则代表越限；nd是取样频率；Td是取样的周期长度； 和 分别代表 的开始和结束采样时间； 是用户i的标准电压； 是AMI量测数据 的越限阈值；

b)用户所属台区过电压频率

式中， 是0-1变量，其值等于0，代表用户i所属台区在d天t时刻的电压 不越限，反之，则代表越限； 和 分别代表 的开始和结束采样时间； 是用户所属台区的标准电压； 是AMI量测数据 的越限阈值；

c)用户电压幅值

d)用户电压离散系数

式中， 为用户电压的平均值。

2.根据权利要求1所述的基于用电信息采集系统的低压用户过电压风险监测方法，其特征在于，步骤3)是基于CRITIC法和雷达图法确定单相用户用电过电压风险，具体如下：采用CRITIC权重方法来确定用户各个用电安全特征的权重，然后采用雷达图综合评价方法对用户的用电安全风险程度进行评估，通过计算用户雷达图的特征参数给出其综合评价结果，从而反映各评价指标的独立权重和指标间的相互影响。

说明书

一种基于用电信息采集系统的低压用户过电压风险监测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电力系统领域，特别是涉及一种基于用电信息采集系统的低压用户过电压风险监测方法。

背景技术

[0002] 随着经济社会的高速发展，浙江省用电负荷屡创历史新高，用电安全风险也随之增加。借助电能表对用电数据进行各种维度的采集，依托大数据挖掘管理，可切实提高电力生产、电网运维及营销等方面的安全管理水平。运用采集系统负荷数据、异常工单数据进行的用户用电分析，进行用电过电压风险监测。通过分析智能表计数据，运用算法分析抽取风险因子相关性，识别风险客户，实时、准确地辨识用户过电压风险，这有助于对电气安全事故进行预防和控制，有效减少安全隐患。

发明内容

[0003] 基于此，为了对电气安全事故进行预防和控制，有效减少安全隐患，本发明提出了一种基于用电信息采集系统的低压用户过电压风险监测方法。

[0004] 一种基于用电信息采集系统的低压用户过电压风险监测方法，包括如下步骤：

[0005] 1)基于用电信息采集系统确定低压用户量测数据信息；

[0006] 2)提取低压用户用电过电压风险关键因子；

[0007] 3)基于CRITIC法和雷达图法进行用户过电压风险评估。

[0008] 上述技术方案中，步骤1)中基于用电信息采集系统确定低压用户量测数据信息，具体如下：

[0009] 从先进测量基础设施(advanced metering infrastructure,AMI)采集电力用户数据信息如下:有功功率∏P、线路损失率∏LL、三相用户p相的电压 p∈{A,B,C}、单相用户的电压 用户所属台区电压 用户所属台区的中性线电压 三相用户p相的电流 单相用户的火线和零线电流 和 线路等效阻抗参数 和三相用
户的零线电压 AMI采集的电力数据采集时间间隔一般为15min、30min或1h。利用这些AMI采集的数据，可以提取出反映用户用电过电压风险的一些关键因子。

[0010] 步骤2)中提取低压用户过电压风险关键因子，方法为：

[0011] a)用户过电压频率

[0012]

[0013]

[0014] 式中， 是0-1变量，其值等于0，代表用户i在d天t时刻的电压 不越限，反之，则代表越限；nd是取样频率；Td是取样的周期长度； 和 分别代表 的开始和结束采样时间； 是用户i的标准电压； 是AMI量测数据 的越限阈值；

[0015] b)用户所属台区过电压频率

[0016]

[0017]

[0018] 式中， 是0-1变量，其值等于0，代表用户i所属台区在d天t时刻的电压不越限，反之，则代表越限； 和 分别代表 的开始和结束采样时间； 是用户所属台区的标准电压； 是AMI量测数据 的越限阈值；

[0019] c)用户电压幅值

[0020]

[0021] d)用户电压离散系数

[0022]

[0023]

[0024] 式中， 为用户电压的平均值。

[0025] 步骤3)中基于CRITIC法和雷达图法进行用户过电压风险评估，具体如下：

[0026] 采用CRITIC权重方法来确定用户各个用电安全特征的权重，然后采用雷达图综合评价方法对用户的用电安全风险程度进行评估，通过计算用户雷达图的特征参数给出其综合评价结果，这样可以形象地反映各评价指标的独立权重和指标间的相互影响。

[0027] 本发明中采用的CRITIC法和雷达图法均为现有方法，具体的，CRITIC法可参见文献：

[0028] Diakoulaki D,Mavrotas G,Papayannakis L“,Determining objective weights in multiple criteria problems:the CRITIC method,”Computers&Operations Research,vol.22,no.7,pp.763-770,Aug.1995.

[0029] 雷达图法可参见文献：

[0030] 韩畅,林振智,杨莉,等.台风条件下区域电力系统的重要线路多维度辨识[J].电力系统自动化,2018,42(15):118-125.

[0031] 本发明的有益效果是：

[0032] 1)本发明先采用CRITIC法确定各指标的权重，与专家经验法等主观赋权方法相比，CRITIC法采用纯数据驱动的方法，赋权更加客观；与熵权法(EWM)等客观赋权方法相比，CRITIC法考虑了指标之间的冲突和差异，权重设置考虑的因素更加全面。

[0033] 2)本发明再采用雷达图法对低压用户的用电异常程度进行评价，与其他类型的决策方法相比，雷达图法更加直观，通过雷达图可以看出用电用户各项指标的异常程度。与传统的方法相比，本发明采用CRITIC权重方法来确定用户各个用电安全特征的权重，雷达图法利用指标的权重划分圆心角，综合考虑指标的值和指标的权重，而传统的方法难以在综合评价中考虑各指标权重，因而，本发明采用的方法评估低压用户过电压风险更全面。

附图说明

[0034] 图1为实施例的一种基于用电信息采集系统的低压用户过电压风险监测方法；

[0035] 图2为本发明实例中用户过电压风险指标。

具体实施方式

[0036] 为了更好地理解本发明的目的、技术方案以及技术效果，以下结合附图对本发明进行进一步的讲解说明。

[0037] 参考图1，图1为实施例的一种基于用电信息采集系统的低压用户过电压风险监测方法，包括如下步骤：

[0038] S10，基于用电信息采集系统确定低压用户量测数据信息；在一个实施例中：

[0039] 本文从先进测量基础设施(advanced metering infrastructure,AMI)采集的电力用户数据信息如下:有功功率∏P、线路损失率∏LL、三相用户p相的电压 p∈{A,B,C}、单相用户的电压 用户所属台区电压 用户所属台区的中性线电压 三相用户p相的电流 单相用户的火线和零线电流 和 线路等效阻抗参数和三相用户的零线电压 AMI采集的电力数据采集时间间隔一般为15min、30min或1h。
利用这些AMI采集的数据，可以提取出反映用户用电过电压风险的一些关键因子。

[0040] S20，提取低压用户过电压风险关键因子；在一个实施例中：

[0041] 采用AMI提取的数据，提取用户过电压风险关键因子。

[0042] a)用户过电压频率

[0043]

[0044]

[0045] 式中， 是0-1变量，其值等于0，代表用户i在d天t时刻的电压 不越限，反之，则代表越限；nd是取样频率；Td是取样的周期长度； 和 分别代表 的开始和结束采样时间； 是用户i的标准电压； 是AMI量测数据 的越限阈值；

[0046] b)用户所属台区过电压频率

[0047]

[0048]

[0049] 式中， 是0-1变量，其值等于0，代表用户i所属台区在d天t时刻的电压不越限，反之，则代表越限； 和 分别代表 的开始和结束采样时间； 是用户所属台区的标准电压； 是AMI量测数据 的越限阈值；

[0050] c)用户电压幅值

[0051]

[0052] d)用户电压离散系数

[0053]

[0054]

[0055] 式中， 为用户电压的平均值。

[0056] S30，基于CRITIC法和雷达图法进行用户过电压风险评估；在一个实施例中：

[0057] 采用CRITIC权重方法来确定用户各个用电安全特征的权重，然后采用雷达图综合评价方法对用户的用电安全风险程度进行评估，通过计算用户雷达图的特征参数给出其综合评价结果，这样可以形象地反映各评价指标的独立权重和指标间的相互影响。

[0058] 采用本发明方法对浙江省83户电力用户的用电数据进行低压用户过电压风险监测，从图2可以看出，在对用户的过电压风险进行评估中，用户所属台区过电压频率和用户过电压离散系数权重较大，影响程度较高；而用户过电压频率和用户过电压幅值的影响程度较小。

[0059] 采用本发明方法对用户的过电压风险进行评价，结果如下：

[0060] 表1用户过电压风险综合评价结果

[0061]