電能質(zhì)量中電壓指標(biāo)的預(yù)報(bào)方法

崔峻

【摘?要】電能質(zhì)量即為電力系統(tǒng)中電能的質(zhì)量，從嚴(yán)格意義上來(lái)講，衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)有頻率、波形及電壓等，從普遍意義上講其中包括電流質(zhì)量、供電質(zhì)量、用電質(zhì)量及電壓質(zhì)量。本文主要對(duì)電能質(zhì)量中電壓指標(biāo)的預(yù)報(bào)方法進(jìn)行分析探討。

【關(guān)鍵詞】電能質(zhì)量;電壓;可靠性預(yù)報(bào);時(shí)間序列分析

在現(xiàn)代社會(huì)中，電能已經(jīng)成為最廣泛的清潔能源之一，并與人們的生活和各行各業(yè)的發(fā)展有直接的聯(lián)系，電能質(zhì)量已經(jīng)成為衡量科技實(shí)力和國(guó)家發(fā)展水平的重要準(zhǔn)則。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，電能質(zhì)量與人們對(duì)電能要求的矛盾日益突出，所以這也限制了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的上升。所以提高電能質(zhì)量是我國(guó)電力系統(tǒng)中較為重要的話題。電能質(zhì)量主要指電流、電壓、用電和供電四個(gè)方面。本文主要對(duì)電能質(zhì)量中的電壓指標(biāo)預(yù)報(bào)方法進(jìn)行探討，以期能夠找到提升電能質(zhì)量的方法。

1.電壓指標(biāo)

通過(guò)對(duì)我國(guó)有關(guān)指標(biāo)進(jìn)行參考，可發(fā)現(xiàn)在電力系統(tǒng)中，在衡量電能質(zhì)量上主要可包括電流質(zhì)量、供電質(zhì)量、電壓質(zhì)量及電流質(zhì)量。而在電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行中，電壓的波動(dòng)和畸變都會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)造成一定的影響。本文將主要對(duì)電壓指標(biāo)的預(yù)報(bào)方法進(jìn)行分析。因?yàn)闇y(cè)出電壓的穩(wěn)定性，并采取相應(yīng)的保護(hù)措施，能夠保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。在對(duì)電壓指標(biāo)進(jìn)行預(yù)報(bào)的時(shí)候，主要運(yùn)用時(shí)間順序分析方法，從中找出電壓可靠性指標(biāo)[1]。

2.時(shí)間序列分析

（1）特征

可逆性：可以將隨機(jī)序列假設(shè)為隨機(jī)沖擊的線性組合，這時(shí)的隨機(jī)序列往往都用一般線性隨機(jī)模型來(lái)描述。例如：對(duì)于隨機(jī)過(guò)程有（1）

若將用現(xiàn)在和過(guò)去的Xt表示，則可以將（1）變換為（2）

其中B所表示的為滯后因子，可將其定義為。若是，則可以將（2）式表示為無(wú)窮級(jí)數(shù)，（3）

在這時(shí)序列就為可逆序列。若是，則可以將（2）式改寫為（4）

用過(guò)程將現(xiàn)在值和將來(lái)值刻畫成指標(biāo)值，這樣的模型也是不符合常理的，所以通常將其稱為不滿足可逆性條件[2]。

平穩(wěn)性：時(shí)間序列是較為特殊的隨機(jī)過(guò)程，通過(guò)對(duì)觀測(cè)記錄觀察對(duì)隨機(jī)過(guò)程進(jìn)行推理。往往會(huì)進(jìn)行一些假設(shè)，假設(shè)是平穩(wěn)性，所以則決定該數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律不會(huì)隨時(shí)間的變化而變化，嚴(yán)格意義上來(lái)講，過(guò)程特性往往位于統(tǒng)計(jì)的平衡點(diǎn)上。特別地，對(duì)時(shí)滯k和時(shí)點(diǎn)t1，t2，···，tn，都有Xt1，Xt2，····，Xtn與，，···，的聯(lián)合分布相同，則可將此過(guò)程稱為的平穩(wěn)過(guò)程[3]。

（1）電壓可靠性指標(biāo)的預(yù)報(bào)

表1為某電力局所提供的2013-2017年的電壓指標(biāo)數(shù)據(jù)。

由平穩(wěn)性序列可知，為非平穩(wěn)性，可將其進(jìn)行兩次差分，最終變成平穩(wěn)時(shí)間序列，定義（1）（2）

將平穩(wěn)時(shí)間序列變成均值為零的平穩(wěn)時(shí)間序列，由，根據(jù)上式可得出Wt，如表2所示。

通過(guò)對(duì)上述的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，可算出偏函數(shù)數(shù)值（如圖1）和相關(guān)函數(shù)數(shù)值（如圖2），由此可知，偏相關(guān)函數(shù)和均拖尾，從中也可以對(duì)其模型進(jìn)行確定，為混合模型ARMA（p，q）型，則其識(shí)別模型可表示為，利用相關(guān)關(guān)系之可將各系數(shù)計(jì)算出來(lái)，其中=0.1125，=-0.2154，=0.0013，=0.2214.

通過(guò)上述數(shù)值，對(duì)電壓進(jìn)行預(yù)報(bào)，其數(shù)值為99.901，而真實(shí)值為99.847，其相對(duì)誤差為0.0005，從上述數(shù)據(jù)可以看出，相對(duì)誤差較小。

3.總結(jié)

在對(duì)電壓指標(biāo)進(jìn)行預(yù)報(bào)的時(shí)候，選擇時(shí)間順序分析方法，能夠?qū)﹄妷旱闹笜?biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè)，也能更加快速的找到結(jié)果。在對(duì)電壓指標(biāo)進(jìn)行預(yù)報(bào)的時(shí)候，這種方法具有一定的通用性，使得質(zhì)量管理人員及工程技術(shù)人員也能對(duì)其很好的掌握。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬芳，王鴻緒.一種模糊時(shí)間序列分析方法[J].沈陽(yáng)師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），，37（01）：54-57.

[2]趙志，周倩，張晉昕.時(shí)間序列分析方法及其進(jìn)展[J].中國(guó)衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)，2015，32（06）：1087-1090.

[3]王佐勛，王桂娟.電能質(zhì)量中電壓指標(biāo)的預(yù)報(bào)方法[J].繼電器，2007（S1）：413-416.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)河南省電力公司許昌供電公司）