本發明涉及電力質量檢測領域，具體為一種基于數據分析的電力工程質量評估預警系統。

背景技術：

1、步入新時期以來，隨著人們對于用電情況的關注程度逐步提升，電力質量問題也越來越獲得了人們的重視，保障用電質量一方面能夠降低不必要的電能損耗，另一方面也能確保電網運行的安全性和可靠性，電網在實際運行的過程當中具備著較為突出的復雜性，使得在進行電力質量的分析和評估時也面臨著相應的難題，電力質量這一問題已經不再只是一個單一的技術問題，而是更多的關系到經濟發展等諸多方面，電力質量是指電力系統中電能的質量，影響電能質量的因素眾多，造成用電設備出現故障問題或導致供申系統異常運行的情況都從屬于這一范疇，電力質量評估主要包括電壓質量、電流質量、供電質量、用電質量等等很多方面，主要參數有，電壓、電流、頻率、功率、諧波、閃變等等。

2、目前關于電力質量的評估，需要傳感器接收參數以后，人工對數據進行整合分析，在操作時，效率較低，且需要多次人工核對，防止信息出錯，且缺少相關的預警措施，無法根據歷史信息，預估相關電力參數的走向。

技術實現思路

1、本發明的目的就在于為了解決現在的電力工程質量評估，需要傳感器接收參數以后，人工對數據進行整合分析，在操作時，效率較低，且需要多次人工核對，防止信息出錯，且缺少相關的預警措施，無法根據歷史信息預估相關電力參數的走向的問題。

2、本發明的目的可以通過以下技術方案實現：一種基于數據分析的電力工程質量評估預警系統，包括監測單元、數據庫、電力質量計算單元、質量隸屬分析單元、走勢預估單元；

3、所述監測單元包括電壓監測模塊、頻率監測模塊、三相電壓監測模塊、電網諧波監測模塊，所述電壓監測模塊用于獲取實際電壓值，所述頻率監測模塊用于獲取電網系統頻率的實際值，所述三項電壓監測模塊用于獲取電壓正序、負序分量均方根值，所述電網諧波監測模塊用于獲取電網系統的諧波信息，所述監測單元用于將信息傳遞給數據庫，所述數據庫對信息進行保存并附上關鍵詞和時間戳，所述電力質量計算單元由電壓質量模塊、頻率質量模塊、三項電壓質量模塊、電網諧波質量模塊、電壓波動模塊組成，所述電力質量計算單元用于根據關鍵詞進行分類質量計算處理，分類質量計算處理的內容包括電壓偏差計算、頻率偏差計算、三相負載不平衡度計算、電壓波動計算、電壓總諧波畸變率計算；

4、所述質量隸屬分析單元用于根據電力質量計算單元的輸出信息進行評估整合處理，所述走勢預估單元用于根據歷史信息做預算處理。

5、進一步在于：所述電壓偏差計算的步驟為：

6、獲取實際電壓、系統標稱電壓；

7、根據實際電壓與系統標稱電壓之差與系統標稱電壓之比的百分數得到電壓偏差，其表達式為，其中，su為電壓偏差，ua為實際電壓，ub為系統標稱電壓。

8、通過計算得到電壓偏差，從而方便電力質量的評估。

9、進一步在于，所述頻率偏差計算的步驟為：

10、獲得實際頻率和系統標稱頻率

11、通過公式f=fa-fb，得到頻率偏差，其中，f為頻率偏差，fa為實際頻率，fb為系統標稱頻率。

12、通過計算得到頻率偏差，從而方便電力質量的評估。

13、進一步在于，所述三相負載不平衡度計算的步驟為：

14、獲取電壓正序、負序分量均方根值，獲取電流正序、負序分量均方根值

15、三相電壓不平衡度表達式為，其中，u0為電壓負序分量均方根值，u1為電壓正序分量均方根值，三相電流不平衡度表達式為，其中p0為電流負序分量均方根值，p1為電流正序分量均方根值。

16、進一步在于，所述電壓波動計算的內容為：

17、取電壓均方根值變化中的相鄰兩個極值之差與標稱電壓之比的相對百分數；

18、通過公式得到電壓波動值，其中，umax、umin分別為電壓均方根值變化中相鄰的兩個極值，ub為標稱電壓。

19、進一步在于，所述電壓總諧波畸變率計算方式為

20、獲得各次諧波幅值的有效值、基波幅值的有效值；

21、根據公式得到電壓總諧波畸變率，其中uk為各次諧波幅值的有效值，uz為基波幅值的有效值，m為預設的諧波的最高次數。

22、進一步在于，所述質量隸屬分析單元評估整合處理的方式為：

23、獲取電力質量計算單元的計算信息，包括電壓偏差、頻率偏差、三相電壓不平衡度、電壓波動和電壓總諧波畸變率；

24、通過預設的指標值與獲取的電力質量計算單元的計算信息進行一一對比分析，指標值包括電壓偏差指標、電壓波動指標、三相電壓不平衡度指標、電壓總諧波畸變率指標以及頻率偏差指標；

25、當所有計算信息的數值未超過各項對應的指標值時，判定為合格狀態，當所有的計算信息的數值中的一種或多種超過對應指標時，判定為不合格狀態。

26、通過預設的指標值與獲取的電力質量計算單元的計算信息進行一一對比分析，從而實現綜合質量評估。

27、進一步在于，所述走勢預估單元的預算處理方式為：

28、獲取最近三次間隔時差為24小時的電壓偏差、頻率偏差、三相電壓不平衡度、電壓波動和電壓總諧波畸變率，分別對電壓偏差、頻率偏差、三相電壓不平衡度、電壓波動和電壓總諧波畸變率進行預估計算；

29、電壓偏差預估計算方式為，通過公式得到間隔24小時后的預估電壓偏差，其中，為近三次最后一次的電壓偏差，為近三次第二次的電壓偏差，為近三次第一次的電壓偏差；

30、根據、對比判定，當時，生成電壓偏差預警信息；

31、頻率偏差、三相電壓不平衡度、電壓波動和電壓總諧波畸變率的預估計算方式參照上述的電壓偏差預估計算方式。

32、與現有技術相比，本發明的有益效果是：

33、1、通過預設的指標值與獲取的電力質量計算單元的計算信息進行一一對比分析，能夠根據電壓偏差、頻率偏差、三相電壓不平衡度、電壓波動和電壓總諧波畸變率以及各自對應的指標，進行綜合的質量評估，更加快捷全面。

34、2、可根據過往參數對電壓偏差、頻率偏差、三相電壓不平衡度、電壓波動和電壓總諧波畸變率進行預估計算，從而實現電力質量評估預警功能。

技術特征：

1.一種基于數據分析的電力工程質量評估預警系統，其特征在于，包括監測單元、數據庫、電力質量計算單元、質量隸屬分析單元、走勢預估單元；

2.根據權利要求1所述的一種基于數據分析的電力工程質量評估預警系統，其特征在于，所述電壓偏差計算的步驟為：

3.根據權利要求2所述的一種基于數據分析的電力工程質量評估預警系統，其特征在于，所述頻率偏差計算的步驟為：

4.根據權利要求3所述的一種基于數據分析的電力工程質量評估預警系統，其特征在于，所述三相負載不平衡度計算的步驟為：

5.根據權利要求4所述的一種基于數據分析的電力工程質量評估預警系統，其特征在于，所述電壓波動計算的內容為：

6.根據權利要求5所述的一種基于數據分析的電力工程質量評估預警系統，其特征在于，所述電壓總諧波畸變率計算方式為

7.根據權利要求6所述的一種基于數據分析的電力工程質量評估預警系統，其特征在于，所述質量隸屬分析單元評估整合處理的方式為：

8.根據權利要求7所述的一種基于數據分析的電力工程質量評估預警系統，其特征在于，所述走勢預估單元的預算處理方式為：

技術總結
本發明涉及電力質量檢測領域，且公開了一種基于數據分析的電力工程質量評估預警系統，包括監測單元、數據庫、電力質量計算單元、質量隸屬分析單元、走勢預估單元；監測單元包括電壓監測模塊、頻率監測模塊、三相電壓監測模塊、電網諧波監測模塊，電壓監測模塊用于獲取實際電壓值，頻率監測模塊用于獲取電網系統頻率實際值，三項電壓監測模塊用于獲取電壓正序、負序分量均方根值，電網諧波監測模塊用于獲取電網系統諧波信息，監測單元用于將信息傳遞給數據庫，數據庫對信息進行保存并附上關鍵詞和時間戳；本發明可根據過往參數對電壓偏差、頻率偏差、三相電壓不平衡度、電壓波動和電壓總諧波畸變率進行預估計算，從而實現電力質量評估預警功能。

技術研發人員：張燕超,高希軍,卜凡凱,崔友志
受保護的技術使用者：浙江峻唯通信科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28