电能质量监测网络优化设计方法研究

摘要

传统电能质量的监测方法工作量大、数据采集不系统不全面、监测时间的延续性短、各监测点难以做到同步监测、不能实时掌握电网电能质量指标状况、难以弄清楚干扰的起因和地点。电能质量劣化对电网安全运行及电力用户带来的影响无法事先控制，无法界定造成经济损失的责任主体。在我国，由于电能质量劣化而造成的重大事故时有发生。因此，构建基于网络平台的电网电能质量实时监测网络对全网电能质量进行实时监测、分析和管理具有重要现实意义。 在构建电能质量监测网络过程中，电能质量监测点的正确选择直接关系到监测结果的准确性和监测网络的经济性。目前国内对监测点的选取只具指导性原则，主要依靠专家的经验。本文在分析国内外电能质量监测点设置方法的基础上提出了基于线性规划的电能质量监测点优化配置模型。对网络拓扑结构的分析确定规划方案的可观测性矩阵A，对电网各节点电能质量在典型周期内的普查状态及相应国标确定规划方案的资源变量b，实现了网络拓扑与各节点电能质量状态有机结合，从而避免了各节点不同电能质量水平采用相同资源变量的状况，有利于提高监测的精确性。同时本文也给出了电能质量监测点设置的评价指标。 在创建资源变量b的过程中，本文采用基于组合权重的电能质量综合评估方法对电能质量进行综合评估。在各项电能质量指标基础上构建电能质量综合指标，在考核周期内对综合指标进行考察，确定电能质量的综合属性。由于该方法充分利用考核周期内电能质量的详细信息，电能质量的综合评估结果是科学的、可行的、可信的。 本文用MATLAB仿真软件对变电所的实测数据进行分析，结果证实了本文提出电能质量综合评估的方法是正确可行的。同时，用m语言求解线性规划模型，其优化配置结果明显优于国外的监测点配置状况。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1问题的提出

1.1.1电能质量现状

1.1.2电能质量的危害

1.2构建电能质量监测网络的必要性

1.3国内外研究现状

1.4本文的主要工作

第2章电能质量监测网络

2.1电能质量监测

2.1.1电能质量监测方式

2.1.2电能质量监测分析与评估内容

2.1.3现代电能质量在线监测系统

2.2电能质量实时监测网络的构成

2.2.1监测节点类型

2.2.2电能质量在线监测网络

2.3电能质量监测点的设置

2.3.1我国电能质量监测点设置的指导性原则

2.3.2电能质量监测点的设置方法

2.3.3监测点设置方法的分析比较

第3章线性规划模型

3.1线性规划模型

3.2线性规划问题的解

3.3线性规划问题求解方法

3.4整数(0-1)规划及其应用模型

3.4.1 0-1线性规划问题模型

3.4.2 0-1线性规划问题求解方法

第4章监测装置优化配置的线性规划模型

4.1目标函数

4.2约束条件

4.2.1可观测性矩阵

4.2.2资源变量b

4.3电能质量综合评估

4.3.1确定权重的基本原理

4.3.2主观权重

4.3.3客观权重

4.3.4组合权重

4.3.5电能质量综合属性

4.4电能质量监测装置优化配置模型

4.5配置模型最优解的存在性证明

4.6监测网络性能分析

第5章仿真分析

5.1资源变量b

5.1.1变电所实测数据

5.1.2综合电能质量指标

5.2电能质量监测装置优化配置

5.3优化配置的综合性能指标

5.4单项电能质量监测装置优化配置

5.5监测装置优化配置分析

结论与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果