【摘要】：電能作為國民發(fā)展的重要?jiǎng)恿?電能質(zhì)量對(duì)于現(xiàn)代社會(huì)各行各業(yè)的進(jìn)步發(fā)展具有重要影響。隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展,電網(wǎng)接入的負(fù)荷也日趨多樣化,新能源大規(guī)模并入電網(wǎng)也對(duì)配電系統(tǒng)電能質(zhì)量造成了一定影響。對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)評(píng)估是解決電能質(zhì)量問題的基礎(chǔ),不但對(duì)提高配電系統(tǒng)電能質(zhì)量具有重要意義,同時(shí)也是健全電力市場體制的重要手段。針對(duì)現(xiàn)有電力參數(shù)采集系統(tǒng)無法滿足分布式配電網(wǎng)多維度評(píng)價(jià)的問題,結(jié)合電能質(zhì)量檢測設(shè)備的相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn),開發(fā)了一款適用于低壓配電網(wǎng)的分布式電氣信息參數(shù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)分可對(duì)關(guān)鍵電氣節(jié)點(diǎn)的主要電力參數(shù)進(jìn)行采集,并將數(shù)據(jù)通過工業(yè)以太網(wǎng)發(fā)送至云端進(jìn)行存儲(chǔ),可實(shí)現(xiàn)計(jì)算與可視化。該系統(tǒng)經(jīng)浙江省計(jì)量科學(xué)研究院檢測已獲取相關(guān)證書,能夠達(dá)到0.5S級(jí)電表精度標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)特征,給出了電能質(zhì)量評(píng)價(jià)中常見的穩(wěn)定型、漸變型、突變型及多變型等四種不同負(fù)荷曲線,并分析了不同負(fù)荷曲線的相關(guān)特性;針對(duì)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)冗余問題,提出了基于數(shù)據(jù)布爾運(yùn)算的電能質(zhì)量指標(biāo)相似性度量方法,該方法通過待評(píng)價(jià)時(shí)間序列在坐標(biāo)軸上的幾何特征,得出指標(biāo)間相似性度量值,根據(jù)該相似性值可以對(duì)待評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維處理,從而減少模型的計(jì)算量,提高計(jì)算效率。針對(duì)電能質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果無法體現(xiàn)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)特性的問題,提出了基于LIHM的配電系統(tǒng)電能質(zhì)量動(dòng)態(tài)有向評(píng)價(jià)模型。通過分析電能質(zhì)量數(shù)據(jù)特點(diǎn),提出了考慮指標(biāo)裕度的電能質(zhì)量指標(biāo)同質(zhì)化處理方法。針對(duì)傳統(tǒng)電能質(zhì)量評(píng)價(jià)方法無法進(jìn)行動(dòng)態(tài)估計(jì)的特點(diǎn),建立了一種基于動(dòng)態(tài)模糊理論的電能質(zhì)量有向評(píng)估模型,在得到當(dāng)前電能質(zhì)量表現(xiàn)情況的同時(shí)給出未來一段時(shí)間內(nèi)電能質(zhì)量可能的變化情況,從而為電力部門進(jìn)行相關(guān)電能質(zhì)量行為提供參考。針對(duì)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)種類多、體量大、維度高的特點(diǎn),提出一種基于SAX-Hist的電能質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。將符號(hào)化聚合理論引入電能質(zhì)量評(píng)價(jià)中,通過符號(hào)化聚合近似操作對(duì)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行符號(hào)化平滑,從而實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)壓縮。通過Hist方法對(duì)經(jīng)SAX處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步規(guī)整,從而可以更好的體現(xiàn)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)分布�；赟AX-Hist的電能質(zhì)量評(píng)價(jià)方法可以在保持原序列信息和基本形態(tài)的基礎(chǔ)上進(jìn)行去噪降維,從而減少計(jì)算代價(jià),提高數(shù)據(jù)處理、挖掘及分析的效率。本文研制的分布式電能質(zhì)量采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)配電系統(tǒng)的參數(shù)采集,具有通用性、精度高的特點(diǎn)。在分析電能質(zhì)量數(shù)據(jù)特征的基礎(chǔ)上提出了兩種不同的電能質(zhì)量評(píng)價(jià)方法,可從不同的角度對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估,具有一定的實(shí)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM72
【圖文】：

圖 2-2 采集系統(tǒng)架構(gòu)圖Figure 2-2. Acquisition system architecture diagram2.3 電能質(zhì)量采集板硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.3.1 電能質(zhì)量采集板硬件總體架構(gòu)電能質(zhì)量采集板作為采集系統(tǒng)的硬件組成，主要分布于各采樣點(diǎn)中，從被測對(duì)象中采集到電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送至上級(jí)結(jié)構(gòu)中，其結(jié)構(gòu)如圖 2-3所示。采集板主要由 MCU及相應(yīng)外圍模塊組成，其中MCU為STM32F103ZET6，該芯片為意法半導(dǎo)體增強(qiáng)型 32 位基于 ARM 內(nèi)核的 103 系列微控制器，具有512K 字節(jié)閃存。該微控制器具有以下特點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)具有 3 個(gè) 12 為數(shù)模轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換范圍為 0～3.6 V，具有三倍采樣和保持功能，且同時(shí)具有 11 個(gè)定時(shí)器、13 個(gè)通信接口（I2C，USART，SPI，CAN，USB，

區(qū)域電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量評(píng)價(jià)方法研究2.5 性能檢測及數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)2.5.1 性能測試為節(jié)約調(diào)試成本，增強(qiáng)設(shè)計(jì)靈活性，方便模塊化設(shè)計(jì)，ADE 模塊采用接插件方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于試驗(yàn)系統(tǒng)采用的是有源電流互感器，因此無需使用 RJ45供電，該部分預(yù)留出來以供采集板使用無源電流互感器時(shí)提供電能。同時(shí)，RS485 模塊預(yù)留出，為后續(xù)功能擴(kuò)展預(yù)留空間。電能質(zhì)量采集板性能測試于浙江省計(jì)量院進(jìn)行主要檢測項(xiàng)目為：基本誤差實(shí)驗(yàn)、起動(dòng)實(shí)驗(yàn)、潛動(dòng)試驗(yàn)等。電能質(zhì)量采集板實(shí)物如圖 2-13 所示。

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本文編號(hào)：2737025