孫杰++黃輝

摘 要

鑒于電壓質量的多指標特性，提出以生產、營銷、調度等電力大數據為依托，建立基于計算機輔助的電壓綜治系統(tǒng)。該系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)以電壓監(jiān)測點為手段的主要關注電壓是否越限的電壓管理模式，可對電壓問題進行精確定位，并給出電壓治理的輔助決策。文章的研究內容可作為各級電壓治理的有效參考。

【關鍵詞】大數據 層次分析 電壓綜治

通過設置A、B、C、D類電壓監(jiān)測點的做法對改善供電網絡電壓質量有一定意義，但已不適應當下需求。隨著電力系統(tǒng)的集成整合，各類大數據可獲取性增強，電壓治理變革具備了條件。文章的目的就是以電力大數據為依托，借助人工智能方法來構建電壓治理輔助平臺，使電壓綜合治理上升一個新高度。

1 平臺架構

基于大數據的電壓綜治平臺框架：

（1）將ERP、PMS、EMS、GIS等系統(tǒng)的數據和電壓監(jiān)測網絡提供信息通過數據總線進行匯集；

（2）建立數學模型，該模型可對以上匯集的大數據作歸類和標準化，并在此基礎上自動分析電壓問題；

（3）提供人機交互手段，形成科學的電壓治理措施。

2 電壓問題分析模型構建

2.1 層次分析法

層次分析法（AHP）起始于1970年代，該方法的目的是通過條理化、層次化手段，將人的經驗和判斷作科學量化，進而形成關于決策方案的有序遞階結構。層次分析法流程：

（1）建立階梯層次結構模型；

（2）構造兩兩比較判斷矩陣；

（3）構造一致性矩陣；

（4）求權重值。

2.2 層次分析法用于電壓分析

層次分析法中的遞階結構常包括目標層、指標層和方案層。就電壓分析過程來說，可以圖1所示結構來進行構建。

現假定圖1中各指標依次標定為C1、C2、...、C6（自左到右），對應權重為ω1、ω2、...、ω6，將權重兩兩比較后構成矩陣A。

將A左乘權重向量W=（ω1、ω2、...、ω6）T，得到

（2）

即（A-ηl）W=0，其中l(wèi)為單位矩陣。顯然，W是A的特征向量，η是A的特征值。最后進行層次單排序、一致性檢驗、層次總排序、一致性檢驗等操作。

3 案例

以表1所示數據為例進行電壓綜治分析。

表1：案例電壓指標數據

區(qū)域 電壓偏差/% 電壓波動/% 電壓閃變/%

1 3.132 1.167 0.163

2 2.734 1.134 0.172

3 1.826 0.892 0.183

4 3.319 1.340 0.185

區(qū)域 諧波電壓/% 不平衡度/% 電壓暫降/%

1 1.223 0.581 68.33

2 1.446 0.332 50.51

3 1.369 0.091 15.73

4 1.096 0.052 58.21

首先確定各指標重要程度：電壓暫降>諧波電壓>電壓波動=電壓閃變>電壓偏差>三相不平衡。利用方根法獲得權重向量為

其次按層次分析對各區(qū)域電壓質量進行判斷，見表2。

表2： 案例電壓評判結果

區(qū)域 分析結果 區(qū)域 分析結果

1 電壓不好 3 電壓好

2 電壓好 4 電壓不好

根據表2，對區(qū)域1、4進行核查，發(fā)現如表3所示問題。

表3：針對電壓不好點的檢查結果

區(qū)域 存在問題

1 主干線線徑偏小，線路有老化現象，線路接頭多，大量無功補償裝置壞掉，接戶線線徑小

4 主干線供電半徑偏長，無功補償裝置的損壞，線路接頭多，配變檔位長期沒調整

4 電壓綜治平臺的功能考量

建設電壓綜治平臺，應符合以下目標：

（1）可定位電壓異常區(qū)域，并自動剖析形成原因。

（2）可通過相關計算，得到被考察配網在電壓提升方面的挖潛方向。

（3）可以友好方式進行輔助決策。

5 結語

電壓質量問題牽涉到方方面面，只有借助于大數據分析和專家經驗集成，才能較好解決配電網電壓問題。文章成功地將層次分析法和電力大數據進行融合，可作為供電公司提升電壓管理水平的借鑒。

參考文獻

[1]趙憲.改進的層次分析法在含分布式電源系統(tǒng)電能質量綜合評估中的應用[J].北京：中國電力，2014：47（12）：17-20.

[2]張子健.基于層次分析法的電網無功優(yōu)化[J].江蘇：江蘇電器，2008：42（01）：117-120.

[3]阮韜.如何解決農村配電網低電壓問題的探討[J].上海：科技風，2011：21（03）：43-45.