电网电能质量评价方法、装置、计算机设备和存储介质与流程

1.本技术涉及电能质量评估技术领域，特别是涉及一种电网电能质量评价方法、装置、计算机设备和存储介质。


背景技术：

2.随着电力系统技术的发展，电网的规模越来越大，非线性负载的数量也越来越多。如大型整流设备、变频调速装置、电气化铁路机车、电弧炉等，这些非线性负载将从电网吸收或注入谐波电流，从而引起电网电压畸变，导致电网的电能质量出现问题。降低了电网供电的可靠性。另一方面随着现代科学技术的迅猛发展，用户越来越多的使用高、精、尖的电力电子设备，同时大量采用紧密连续的过程控制系统来完成工作处理和管理，这些都需要高质量、高可靠性的电网和与之相适应的电能质量。因此，如何对电网的电能质量进行评价，是目前需要解决的问题。
3.传统技术中，通过电网的单一的电能质量指标对电网的电能质量进行评价。
4.然而，电网的电能质量的指标众多，传统技术中仅通过单一的电能质量指标来评价电网的电能质量，难以反应电网的综合电能质量。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够通过电网的多个电能指标来综合评价电网的电能质量的电网电能质量评价方法、装置、计算机设备。
6.一种电网电能质量评价方法，所述方法包括：获取待评价电网的电能质量监测数据，并根据所述电能质量监测数据和预设的权值向量，确定所述待评价电网的效率评价指数；在设定的效率评价指数约束条件下，改变所述预设的权值向量的取值，直到满足设定的效率评价指数优化目标，确定满足设定的效率评价指数优化目标的最优权值向量；将所述最优权值向量进行归一化处理，确定各个所述电能质量监测数据的权重；根据所述电能质量监测数据的权重和所述电能质量监测数据，确定各个所述电能质量监测数据的得分；将各个所述电能质量监测数据的得分，分别代入预设的电能质量隶属度函数，确定各个所述电能质量监测数据对应的隶属度系数；根据各个所述电能质量监测数据对应的隶属度系数确定各个所述电能质量监测数据对应的客观权重；根据所述客观权重和各个所述电能质量监测数据的得分，确定所述待评价电网的电能质量得分；若所述待评价电网的电能质量得分大于等于预设阈值，则判定所述待评价电网的电能质量达标；若所述待评价电网的电能质量得分小于预设阈值，则判定所述待评价电网的电能质量不达标。
7.在其中一个实施例中，在所述获取待评价电网的电能质量监测数据之后，所述方法还包括：
8.通过如下公式对所述电能质量监测数据进行预处理：
9.data
new
＝1/data
old
(data
old
≠0)
10.其中，data
old
为所述电能质量监测数据，data
new
为预处理后的电能质量监测数据。
11.在其中一个实施例中，所述电能质量监测数据包括多种电能质量指标的监测数据，所述根据所述电能质量监测数据和预设的权值向量，确定所述待评价电网的效率评价指数，包括：
12.通过如下公式确定所述待评价电网的效率评价指数：
[0013][0014]
其中，hi为所述待评价电网的第i个电能质量指标所对应的效率评价指数，ii＝v
·y1i
、其中v为预设的权值向量中的输入权值、y
1i
为第i个电能质量指标的监测数据的最小值，oi＝(y
2i
，y
3i
，
…
，y
ni
)
·
(u1，u2，
…
，un)、其中(u1，u2，
…
，un)为预设的权值向量中的输出权值向量、(y
2i
，y
3i
，
…
，y
ni
)为第i个电能质量指标的监测数据的第二小的值到第n个值，i＝1，2，
…
，g、其中g为所述电能质量指标的数量。
[0015]
在其中一个实施例中，所述在设定的效率评价指数约束条件下，改变所述预设的权值向量的取值，直到满足设定的效率评价指数优化目标，确定满足设定的效率评价指数优化目标的最优权值向量，包括：
[0016]
所述设定的效率评价指数优化目标包括：
[0017][0018]
所述设定的效率评价指数约束条件包括：
[0019][0020][0021][0022][0023]
其中，hi为所述待评价电网的第i个电能质量指标所对应的效率评价指数，(u1，u2，
…
，un)为预设的权值向量中的输出权值向量，y
1i
为第i个电能质量指标的监测数据的最小值，(y
2i
，y
3i
，
…
，y
ni
)为第i个电能质量指标的监测数据的第二小的值到第n个值，y
1j
为第j个电能质量指标的监测数据的最小值，i＝1，2，
…
，g、j＝1，2，
…
，g、其中g为所述电能质量指标的数量，i≠j；
[0024]
将在所述设定的确定效率评价指数约束条件下，使得所述设定的效率评价指数最大的所述输出权值向量，确定为所述最优权值向量。
[0025]
在其中一个实施例中，所述将所述最优权值向量进行归一化处理，确定各个所述电能质量监测数据的权重，包括：
[0026]
通过如下公式，将所述最优权值向量进行归一化处理，确定所述电能质量监测数据的权重：
[0027][0028]
其中，ωi为所述待评价电网的第i个电能质量指标所对应的电能质量监测数据的权重，μi为所述待评价电网的第i个电能质量指标所对应的最优权值向量，μk为所述待评价电网的第k个电能质量指标所对应的最优权值向量，i＝1，2，
…
，g、k＝1，2，
…
，g、其中g为所述电能质量指标的数量。
[0029]
在其中一个实施例中，所述根据所述电能质量监测数据的权重和所述电能质量监测数据，确定各个所述电能质量监测数据的得分，包括：
[0030]
通过如下公式，确定所述电能质量监测数据的得分：
[0031]ai
＝ω
it
(y
2i
，y
3i
，
…
，y
ni
)
[0032]
其中，ai为所述待评价电网的第i个电能质量指标所对应的电能质量监测数据的得分，ωi为所述待评价电网的第i个电能质量指标所对应的电能质量监测数据的权重，(y
2i
，y
3i
，
…
，y
ni
)为第i个电能质量指标的监测数据的第二小的值到第n个值。
[0033]
在其中一个实施例中，所述将各个所述电能质量监测数据的得分，分别代入预设的电能质量隶属度函数，确定各个所述电能质量监测数据对应的隶属度系数，包括：
[0034]
通过如下公式确定所述电能质量监测数据对应的隶属度系数：
[0035][0036]
其中，λi为所述待评价电网的第i个电能质量指标所对应的隶属度系数，ai为所述待评价电网的第i个电能质量指标所对应的电能质量监测数据的得分，ai、bi为所述待评价电网的第i个电能质量指标所对应的映射常数，ai、ai、bi均大于0。
[0037]
在其中一个实施例中，所述根据各个所述电能质量监测数据对应的隶属度系数确定各个所述电能质量监测数据对应的客观权重，包括：
[0038]
通过如下公式确定所述客观权重：
[0039][0040]
其中，sii为所述待评价电网的第i个电能质量指标所对应的客观权重，λi为所述待评价电网的第i个电能质量指标所对应的隶属度系数，λk为所述待评价电网的第k个电能质量指标所对应的隶属度系数，i＝1，2，
…
，g、k＝1，2，
…
，g、其中g为所述电能质量指标的数量。
[0041]
在其中一个实施例中，所述根据所述客观权重和各个所述电能质量监测数据的得分，确定所述待评价电网的电能质量得分，包括：
[0042]
通过如下公式，确定所述待评价电网的电能质量得分：
[0043]
s＝si
itai
[0044]
其中，s为所述待评价电网的电能质量得分，sii为所述待评价电网的第i个电能质
量指标所对应的客观权重，ai为所述待评价电网的第i个电能质量指标所对应的电能质量监测数据的得分，i＝1，2，
…
，g、其中g为所述电能质量指标的数量。
[0045]
一种电网电能质量评价装置，所述装置包括：
[0046]
效率评价指数确定模块，用于获取待评价电网的电能质量监测数据，并根据所述电能质量监测数据和预设的权值向量，确定所述待评价电网的效率评价指数；
[0047]
权值向量确定模块，用于在设定的效率评价指数约束条件下，改变所述预设的权值向量的取值，直到满足设定的效率评价指数优化目标，确定满足设定的效率评价指数优化目标的最优权值向量；
[0048]
第一权重确定模块，用于将所述最优权值向量进行归一化处理，确定各个所述电能质量监测数据的权重；
[0049]
第一得分确定模块，用于根据所述电能质量监测数据的权重和所述电能质量监测数据，确定各个所述电能质量监测数据的得分；
[0050]
隶属度系数确定模块，用于将各个所述电能质量监测数据的得分，分别代入预设的电能质量隶属度函数，确定各个所述电能质量监测数据对应的隶属度系数；
[0051]
第二权重确定模块，用于根据各个所述电能质量监测数据对应的隶属度系数确定各个所述电能质量监测数据对应的客观权重；
[0052]
第二得分确定模块，用于根据所述客观权重和各个所述电能质量监测数据的得分，确定所述待评价电网的电能质量得分；
[0053]
电网评价模块，用于若所述待评价电网的电能质量得分大于等于预设阈值，则判定所述待评价电网的电能质量达标；若所述待评价电网的电能质量得分小于预设阈值，则判定所述待评价电网的电能质量不达标。
[0054]
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
[0055]
获取待评价电网的电能质量监测数据，并根据所述电能质量监测数据和预设的权值向量，确定所述待评价电网的效率评价指数；在设定的效率评价指数约束条件下，改变所述预设的权值向量的取值，直到满足设定的效率评价指数优化目标，确定满足设定的效率评价指数优化目标的最优权值向量；将所述最优权值向量进行归一化处理，确定各个所述电能质量监测数据的权重；根据所述电能质量监测数据的权重和所述电能质量监测数据，确定各个所述电能质量监测数据的得分；将各个所述电能质量监测数据的得分，分别代入预设的电能质量隶属度函数，确定各个所述电能质量监测数据对应的隶属度系数；根据各个所述电能质量监测数据对应的隶属度系数确定各个所述电能质量监测数据对应的客观权重；根据所述客观权重和各个所述电能质量监测数据的得分，确定所述待评价电网的电能质量得分；若所述待评价电网的电能质量得分大于等于预设阈值，则判定所述待评价电网的电能质量达标；若所述待评价电网的电能质量得分小于预设阈值，则判定所述待评价电网的电能质量不达标。
[0056]
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
[0057]
获取待评价电网的电能质量监测数据，并根据所述电能质量监测数据和预设的权值向量，确定所述待评价电网的效率评价指数；在设定的效率评价指数约束条件下，改变所
述预设的权值向量的取值，直到满足设定的效率评价指数优化目标，确定满足设定的效率评价指数优化目标的最优权值向量；将所述最优权值向量进行归一化处理，确定各个所述电能质量监测数据的权重；根据所述电能质量监测数据的权重和所述电能质量监测数据，确定各个所述电能质量监测数据的得分；将各个所述电能质量监测数据的得分，分别代入预设的电能质量隶属度函数，确定各个所述电能质量监测数据对应的隶属度系数；根据各个所述电能质量监测数据对应的隶属度系数确定各个所述电能质量监测数据对应的客观权重；根据所述客观权重和各个所述电能质量监测数据的得分，确定所述待评价电网的电能质量得分；若所述待评价电网的电能质量得分大于等于预设阈值，则判定所述待评价电网的电能质量达标；若所述待评价电网的电能质量得分小于预设阈值，则判定所述待评价电网的电能质量不达标。
[0058]
上述电网电能质量评价方法、装置、计算机设备，通过获取待评价电网的电能质量监测数据，能够获得待评价电网在实际运行中的电能参数。根据电能质量监测数据和预设的权值向量，能够确定待评价电网的效率评价指数，即投入与产出的比例。通过设定效率评价指数的约束条件，再改变预设的权值向量的取值，来调整效率评价指数的取值，使得效率评价指数满足设定的优化目标，从而得到此时的权值向量，作为最优权值向量。将最优权值向量进行归一化处理，得到各个电能质量监测数据的权重。根据电能质量监测数据和各个电能质量监测数据的权重，确定各个电能质量监测数据的得分，即对单一的电能质量的评分。然后根据各个电能质量监测数据的得分，代入预设的隶属度函数，进行映射，确定对应的隶属度系数，便于将电能质量监测数据中不同的电能质量指标对应的得分转化到同一评价标准下。再根据隶属度系数，确定电能质量指标所对应的客观权重，即不同的电能质量指标在对待评价电网进行评分时所占的权重。最后根据客观权重和各个电能质量监测数据的得分，确定待评价电网的电能质量得分，即综合了电能质量监测数据中不同的电能质量指标的得分，从而确定的待评价电网的电能质量的综合评分。再根据待评价电网的电能质量的综合评分是否大于预设的评分阈值，来判定待评价电网的电能质量的是否达标。通过本技术的方法，结合了电网的多种电能质量指标来对电网的电能质量进行评价，能够综合的反应待评价电网的综合电能质量，从而使得工作人员能够准确的判断电网的电能质量情况，便于对电网进行维护或者优化。
附图说明
[0059]
为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0060]
图1为一个实施例中电网电能质量评价方法的流程图；
[0061]
图2为一个实施例中搭建的仿真系统的电路图；
[0062]
图3为一个实施例中电能质量指标得分的折线图；
[0063]
图4为一个实施例中电网各节点综合电能质量的得分图；
[0064]
图5为一个实施例中电网单节点各个电能质量指标的得分图；
[0065]
图6为另一个实施例中电网单节点各个电能质量指标的得分图；
[0066]
图7为另一个实施例中电网各节点综合电能质量的得分图；
[0067]
图8为一个实施例中电网电能质量评价装置的结构示意图；
[0068]
图9为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
[0069]
为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本技术的公开内容更加透彻全面。
[0070]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
[0071]
可以理解，本技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。
[0072]
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
[0073]
在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
[0074]
正如背景技术所述，现有技术中的对电网的电能质量进行评价的方法存在评价指标单一，难以反应电网的综合电能质量的问题。经发明人研究发现，出现这种问题的原因在于，电网的电能质量的指标众多，仅通过单一的电能质量指标来对电网的电能质量进行评价，得到的电能质量难以反应电网的实际综合电能质量。
[0075]
基于以上原因，本发明提供了一种能够通过电网的多个电能指标来综合评价电网的电能质量的电网电能质量评价方法、装置、计算机设备。
[0076]
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种电网电能质量评价方法，该方法包括：
[0077]
步骤s100，获取待评价电网的电能质量监测数据，并根据电能质量监测数据和预设的权值向量，确定待评价电网的效率评价指数。
[0078]
步骤s110，在设定的效率评价指数约束条件下，改变预设的权值向量的取值，直到满足设定的效率评价指数优化目标，确定满足设定的效率评价指数优化目标的最优权值向量。
[0079]
步骤s120，将最优权值向量进行归一化处理，确定各个电能质量监测数据的权重。
[0080]
步骤s130，根据电能质量监测数据的权重和电能质量监测数据，确定各个电能质量监测数据的得分。
[0081]
步骤s140，将各个电能质量监测数据的得分，分别代入预设的电能质量隶属度函数，确定各个电能质量监测数据对应的隶属度系数。
[0082]
步骤s150，根据各个电能质量监测数据对应的隶属度系数确定各个电能质量监测
数据对应的客观权重。
[0083]
步骤s160，根据客观权重和各个电能质量监测数据的得分，确定待评价电网的电能质量得分。
[0084]
步骤s170，若待评价电网的电能质量得分大于等于预设阈值，则判定待评价电网的电能质量达标。若待评价电网的电能质量得分小于预设阈值，则判定待评价电网的电能质量不达标。
[0085]
在本实施例中，通过获取待评价电网的电能质量监测数据，能够获得待评价电网在实际运行中的电能参数。根据电能质量监测数据和预设的权值向量，能够确定待评价电网的效率评价指数，即投入与产出的比例。通过设定效率评价指数的约束条件，再改变预设的权值向量的取值，来调整效率评价指数的取值，使得效率评价指数满足设定的优化目标，从而得到此时的权值向量，作为最优权值向量。将最优权值向量进行归一化处理，得到各个电能质量监测数据的权重。根据电能质量监测数据和各个电能质量监测数据的权重，确定各个电能质量监测数据的得分，即对单一的电能质量的评分。然后根据各个电能质量监测数据的得分，代入预设的隶属度函数，进行映射，确定对应的隶属度系数，便于将电能质量监测数据中不同的电能质量指标对应的得分转化到同一评价标准下。再根据隶属度系数，确定电能质量指标所对应的客观权重，即不同的电能质量指标在对待评价电网进行评分时所占的权重。最后根据客观权重和各个电能质量监测数据的得分，确定待评价电网的电能质量得分，即综合了电能质量监测数据中不同的电能质量指标的得分，从而确定的待评价电网的电能质量的综合评分。再根据待评价电网的电能质量的综合评分是否大于预设的评分阈值，来判定待评价电网的电能质量的是否达标。通过本技术的方法，结合了电网的多种电能质量指标来对电网的电能质量进行评价，能够综合的反应待评价电网的综合电能质量，从而使得工作人员能够准确的判断电网的电能质量情况，便于对电网进行维护或者优化。
[0086]
在一个实施例中，在步骤s100之后，电网电能质量评价方法还包括：
[0087]
通过如下公式对电能质量监测数据进行预处理：
[0088]
data
new
＝1/data
old
(data
old
≠0)
[0089]
其中，data
old
为电能质量监测数据，data
new
为预处理后的电能质量监测数据。
[0090]
具体地，电能质量监测数据为系统内各个节点各个指标实时长时间尺度数据组。
[0091]
在本实施例中，由于多种电能质量监测数据的畸变单位不同，数量级不同，且为极小型数据。因此采用正则化的方式，对电能质量监测数据取倒数，将电能质量监测数据转化为极大型数据，便于之后的计算。
[0092]
在一个实施例中，步骤s100包括：
[0093]
通过如下公式确定待评价电网的效率评价指数：
[0094][0095]
其中，hi为待评价电网的第i个电能质量指标所对应的效率评价指数，ii＝v
·y1i
、其中v为预设的权值向量中的输入权值、y
1i
为第i个电能质量指标的监测数据的最小值，oi＝(y
2i
，y
3i
，
…
，y
ni
)
·
(u1，u2，
…
，un)、其中(u1，u2，
…
，un)为预设的权值向量中的输出权值向量、(y
2i
，y
3i
，
…
，y
ni
)为第i个电能质量指标的监测数据的第二小的值到第n个值，i＝1，
2，
…
，g、其中g为电能质量指标的数量。
[0096]
具体地，采用数据包络分析(data envelopment analysis，dea)方法中的ccr(a.charnes&w.w.cooper&e.rhodes)数据包络模型，来确定电网的效率评价指数。将电网的电能质量监测数据中的多种电能质量指标分别作为ccr模型的决策单元。为了保证严重畸变数据获得更大的权重，将预处理后的监测数据的最小值作为输入，确保每个决策单元的可靠性。
[0097]
示例性地，电能质量的评价矩阵如下表一所示。
[0098]
表一、电能质量的评价矩阵
[0099]
输入/输出dmu1dmu2dmu3dmu4dmu5dmu6输入1x
11
x
12
x
13
x
14
x
15
x
16
输出1y
11y12y13y14y15y16
输出2y
21y22y23y24y25y26
输出3y
31y32y33y34y35y36
…………………
输出ny
n1yn2yn3yn4yn5yn6
[0100]
其中，dmu1～dmu6分别表示电压偏差、三相电压不平衡、5次谐波含有率、7次谐波含有率、总谐波畸变率和频率偏差，x
11
为一种电能质量指标的监测数据中的最小值。
[0101]
示例性地，如图2所示，可以搭建含有分布式非线性负载的ieee-18节点仿真系统，在其中加入三相非线性负载10，来模拟电网的运行，并仿真得到与该系统对应的监测数据，进行试验。
[0102]
具体地，电能质量监测数据包括多种电能质量指标的监测数据。电网的电能质量指标包括：电压偏差、三相电压不平衡、电压谐波以及频率偏差。
[0103]
示例性地，对于电压偏差、三相电压不平衡、电压谐波以及频率偏差，均有对应的国家标准。例如，对于标称电压为12.5kv的智能配电网，国家标准如下：
[0104]
电压偏差能反映在电力系统运行方式改变或负荷变化时，配电网实际电压与额定电压间的偏差程度。电压偏差在中低压配电网中的国家标准如下：
[0105][0106]
其中，u
re
为电网中的实际电压，un为电网中的额定电压。
[0107]
三相电压不平衡能反应电网的非对称故障、非对称线路阻抗以及不平衡负载的问题。三相电压不平衡在中低压配电网中的国家标准如下：
[0108][0109]
其中，u1为电网的正序电压的方均根值，u2为电网的负序电压的方均根值。
[0110]
电压谐波是指电网中与电压基波的频率不同的波形，能够反应电力系统中的电压和电流波形的畸变程度，电网中电压谐波的评价指标包括单次谐波含有率(harmonic ratio，hr)和总谐波畸变率(total harmonic distortion，thd)，单次谐波含有率的国家标
准如下：
[0111][0112]
其中，hr
u，k
为电网的第k节点的电压谐波的单次谐波含有率，uk为电网的第k节点的谐波的电压的方均根值，u1为电网的正序电压的方均根值。
[0113]
总谐波畸变率的国家标准如下：
[0114][0115]
其中，thd
u，k
为电网的第k节点的电压谐波的总谐波畸变率，为电网的第k节点的第h次谐波的电压，u1为电网的正序电压的方均根值，h＝1，2，
…
，h、h为所考虑的谐波的最高次数。
[0116]
频率偏差是指电力系统中的实际基频与标准频率(50hz)之间的偏差程度，频率偏差的国家标准如下：
[0117]
|f
re-fn|≤0.2hz
[0118]
其中，f
re
为电网中的实际基准频率，fn为电网中的标准频率。
[0119]
在本实施例中，将电网的多种电能质量指标的监测数据通过ccr模型构建每个电能质量指标对应的决策单元。从而确定每个电能质量指标对应的效率评价指数，即投入与产出的比例，从而能够反应每种电能质量指标所对应的效率。
[0120]
在一个实施例中，步骤s110包括：
[0121]
设定的效率评价指数优化目标包括：
[0122][0123]
设定的效率评价指数约束条件包括：
[0124][0125][0126][0127][0128]
其中，hi为待评价电网的第i个电能质量指标所对应的效率评价指数，(u1，u2，
…
，un)为预设的权值向量中的输出权值向量，y
1i
为第i个电能质量指标的监测数据的最小值，
(y
2i
，y
3i
，
…
，y
ni
)为第i个电能质量指标的监测数据的第二小的值到第n个值，y
1j
为第j个电能质量指标的监测数据的最小值，i＝1，2，
…
，g、j＝1，2，
…
，g、其中g为电能质量指标的数量，i≠j；
[0129]
将在设定的确定效率评价指数约束条件下，使得设定的效率评价指数最大的输出权值向量，确定为最优权值向量。
[0130]
具体地，效率评价指数设定为小于等于1，对于长时间尺度下的电能质量监测数据，随着监测时间的增加，oi是越来越大的，所以对应的效率评价指数也会越来越大，但调整预设的权值向量，总能找到合适的权值向量的取值，使得效率评价指数小于等于1。具体地，上述效率评价指数的约束条件和优化目标，通过charnes-cooper(charnes和cooper提出的变换方式)变换得到。
[0131]
示例性地，在matlab(美国mathworks公司出品的商业数学软件)软件中采用linprog(用于求解线型规划中的最小值和最大值问题的函数)函数对上述公式进行求解，确定使得效率评价指数在满足约束条件的情况下，满足优化目标时，对应的最优权值向量。
[0132]
在本实施例中，通过设定的效率评价指数优化目标，在满足约束条件的情况下，调整预设的权值向量的取值，使得效率评价指数达到设定的优化目标。以此时的权值向量的取值，作为最优权值向量，即使得效率评价指数最大时的权值向量。
[0133]
在一个实施例中，步骤s120包括：
[0134]
通过如下公式，将最优权值向量进行归一化处理，确定电能质量监测数据的权重：
[0135][0136]
其中，ωi为待评价电网的第i个电能质量指标所对应的电能质量监测数据的权重，μi为待评价电网的第i个电能质量指标所对应的最优权值向量，μk为待评价电网的第k个电能质量指标所对应的最优权值向量，i＝1，2，
…
，g、k＝1，2，
…
，g、其中g为电能质量指标的数量。
[0137]
在本实施例中，通过对最优权值向量进行归一化处理，能够确定各个电能质量指标所对应的电能质量监测数据所对应的权重，便于计算各个电能质量指标所对应的电能质量监测数据所对应的得分。
[0138]
在一个实施例中，步骤s130包括：
[0139]
通过如下公式，确定电能质量监测数据的得分：
[0140]ai
＝ω
it
(y
2i
，y
3i
，
…
，y
ni
)
[0141]
其中，ai为待评价电网的第i个电能质量指标所对应的电能质量监测数据的得分，ωi为待评价电网的第i个电能质量指标所对应的电能质量监测数据的权重，(y
2i
，y
3i
，
…
，y
ni
)为第i个电能质量指标的监测数据的第二小的值到第n个值。
[0142]
示例性地，如图3所示，图3为仿真试验中，得到的电网的各个节点的不同的电能质量指标的评分，纵坐标为对应的每个节点的不同的电能质量指标的得分，横坐标为电网中的第几个节点。曲线从上至下对应的电能质量指标分别为三相不平衡、谐波、电压偏差、频率偏差。
[0143]
在本实施例中，通过将各个电能质量指标所对应的电能质量监测数据的权重，分别与各个电能质量指标所对应的实际的电能质量监测数据相结合，从而能够确定各个电能
质量指标所对应的电能质量监测数据的得分。将模型的计算结果与实际的监测结果进行结合，得到了各个电能质量指标所对应的电能质量监测数据的实际得分，将各个电能质量指标所对应的电能质量进行量化，从而能够直观的反应出电网的各个电能质量指标所对应的电能质量，便于分析和优化。
[0144]
在一个实施例中，步骤s140包括：
[0145]
通过如下公式确定电能质量监测数据对应的隶属度系数：
[0146][0147]
其中，λi为待评价电网的第i个电能质量指标所对应的隶属度系数，ai为待评价电网的第i个电能质量指标所对应的电能质量监测数据的得分，ai、bi为待评价电网的第i个电能质量指标所对应的映射常数，ai、ai、bi均大于0。
[0148]
具体地，预设的电能质量隶属度函数中的映射常数的取值，通过待定系数法确定。将隶属度函数中的最大隶属度(1.0)减去隶属度函数的最小评分精度，能够确定电能质量指标的最优值，若设定的隶属度系数的最优值为0.95，则电能质量特征数据为1-λ
min，i
，其中λ
min，i
为第i个电能质量指标所对应的最小评分精度，为预设值，通过经验累积可确定取值。因此，可确定关键点(1-λ
min，i
，0.95)。设定电能质量特征数据的标准值，通过查阅资料及电网的特性可确定取值，以及对应的及格评分为0.6，可确定另一个关键点(a
st，i
，0.6)，其中a
st
为使得第i个电能质量指标所对应的隶属度系数等于及格分0.6时的电能质量特征数据。将(1-λ
min，i
，0.95)、(a
st，i
，0.6)代入上述公式，可通过待定系数法求得第i个电能质量指标所对应的映射常数ai、bi。从而确定预设的隶属度函数。
[0149]
在本实施例中，通过电网的实际参数、经验累积，以及国家标准，确定出预设的电能质量隶属度函数。然后将各个电能质量监测数据的得分分别代入对应的电能质量隶属度函数中，从而能够确定各个电能质量指标所对应的隶属度系数，从而将电能质量监测数据中不同的电能质量指标对应的得分转化到同一评价标准下。便于后续的比较以及分析。
[0150]
在一个实施例中，步骤s150包括：
[0151]
通过如下公式确定客观权重：
[0152][0153]
其中，sii为待评价电网的第i个电能质量指标所对应的客观权重，λi为待评价电网的第i个电能质量指标所对应的隶属度系数，λk为待评价电网的第k个电能质量指标所对应的隶属度系数，i＝1，2，
…
，g、k＝1，2，
…
，g、其中g为电能质量指标的数量。
[0154]
示例性地，客观权重指不受主观影响的系数，仅与隶属度系数有关，能够真实的反应各个电能质量指标对于电网电能质量所造成的影响程度。
[0155]
在本实施例中，通过各个电能质量指标对应的隶属度系数，确定各个电能质量指标所对应的客观权重，从而在整体上，确定各个电能质量指标对于电网的综合电能质量的影响程度。
[0156]
在一个实施例中，步骤s160包括：
[0157]
通过如下公式，确定待评价电网的电能质量得分：
[0158]
s＝si
itai
[0159]
其中，s为待评价电网的电能质量得分，sii为待评价电网的第i个电能质量指标所对应的客观权重，ai为待评价电网的第i个电能质量指标所对应的电能质量监测数据的得分，i＝1，2，
…
，g、其中g为电能质量指标的数量。
[0160]
具体地，通过ahp(层次分析法，analytic hierarchy process)，建立上述公式，根据各个电能质量指标所对应的客观权重，以及电能质量指标所对应的电能质量监测数据的得分，确定待评价电网的综合得分。
[0161]
示例性地，图4为电网不同节点的电能质量的综合得分，从图中可看出，节点50和节点51的得分超过了0.6，其他节点的得分低于0.6。预设阈值为0.6。得分超过0.6，则判定该节点的电能质量达标。得分低于0.6，则判定该节点的电能质量不达标。
[0162]
在本实施例中，通过待评价电网的各个电能质量指标的客观权重，以及对应的电能质量监测数据的得分，从而确定待评价电网的电能质量的综合得分，实现了将电网的各个电能质量指标综合起来评价电网的电能质量的目的。能够综合的反应待评价电网的综合电能质量，评价更加准确。
[0163]
在一个实施例中，电网电能质量评价方法还包括：
[0164]
若节点的电能质量不达标，则确定该节点的各个电能质量指标的得分，并根据各个电能质量指标的得分，确定不达标的电能质量指标，并使用对应的调整方式对该节点的电能质量进行优化。
[0165]
示例性地，如图5所示，某个不达标的节点的具体的电能质量指标的得分如图5所示，其中，总谐波畸变这个电能质量指标低于0.6分，因此，需要对该电网的谐波问题进行处理，通过谐波补偿的方式进行处理。处理后的该节点的电能质量指标的得分如图6所示，从图6中可看出，在进行谐波补偿后，该节点的总谐波畸变得分高于0.6，已经达标。并且在对电网进行谐波补偿后，整个电网的各个节点的得分如图7所示，可以看到每个节点的得分均高于0.6，均达标。另外，若问题为三相不平衡，则可以采用有源治理设备对电网进行负序电流补偿来处理。若问题为电压偏差，则需要对具体原因进行分析，再做补偿方案设计。
[0166]
在本实施例中，在确定电网的电能质量不达标之后，通过各个电能质量指标对应的电能质量得分，可以确定具体的不达标的电能质量指标是什么，从而便于工作人员通过电网的电能质量指标的综合情况来评价电网，并且有针对性的对电网的电能质量出现问题的地方进行调整。能够直观的展现电网的电能质量的薄弱区域，并便于工作人员对电网进行治理，从而提高了电网的电能质量。
[0167]
应该理解的是，虽然图1流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0168]
在一个实施例中，如图8所示，提供了一种电网电能质量评价装置，该装置包括：效率评价指数确定模块901、权值向量确定模块902、第一权重确定模块903、第一得分确定模
块904、隶属度系数确定模块905、第二权重确定模块906、第二得分确定模块907、电网评价模块908，其中：
[0169]
效率评价指数确定模块901，用于获取待评价电网的电能质量监测数据，并根据电能质量监测数据和预设的权值向量，确定待评价电网的效率评价指数。
[0170]
权值向量确定模块902，用于在设定的效率评价指数约束条件下，改变预设的权值向量的取值，直到满足设定的效率评价指数优化目标，确定满足设定的效率评价指数优化目标的最优权值向量。
[0171]
第一权重确定模块903，用于将最优权值向量进行归一化处理，确定各个电能质量监测数据的权重。
[0172]
第一得分确定模块904，用于根据电能质量监测数据的权重和电能质量监测数据，确定各个电能质量监测数据的得分。
[0173]
隶属度系数确定模块905，用于将各个电能质量监测数据的得分，分别代入预设的电能质量隶属度函数，确定各个电能质量监测数据对应的隶属度系数。
[0174]
第二权重确定模块906，用于根据各个电能质量监测数据对应的隶属度系数确定各个电能质量监测数据对应的客观权重。
[0175]
第二得分确定模块907，用于根据客观权重和各个电能质量监测数据的得分，确定待评价电网的电能质量得分。
[0176]
电网评价模块908，用于若待评价电网的电能质量得分大于等于预设阈值，则判定待评价电网的电能质量达标。若待评价电网的电能质量得分小于预设阈值，则判定待评价电网的电能质量不达标。
[0177]
关于电网电能质量评价装置的具体限定可以参见上文中对于电网电能质量评价方法的限定，在此不再赘述。上述电网电能质量评价装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。需要说明的是，本技术实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
[0178]
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备内部结构图可以如图9所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电网电能质量评价方法。
[0179]
本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
[0180]
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
[0181]
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算
机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
[0182]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory，rom)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory，ram)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(static random access memory，sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)等。
[0183]
在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
[0184]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0185]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。