電能質(zhì)量中電壓指標(biāo)的預(yù)報方法

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。本文主要對電能質(zhì)量中電壓指標(biāo)的預(yù)報方法進(jìn)行分析探討。

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

在現(xiàn)代社會中，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)成為衡量科技實力和國家發(fā)展水平的重要準(zhǔn)則。隨著社會的不斷發(fā)展，電能質(zhì)量與人們對電能要求的矛盾日益突出，所以這也限制了國民經(jīng)濟(jì)的上升。所以提高電能質(zhì)量是我國電力系統(tǒng)中較為重要的話題。電能質(zhì)量主要指電流、電壓、用電和供電四個方面。本文主要對電能質(zhì)量中的電壓指標(biāo)預(yù)報方法進(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)

通過對我國有關(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)的安全運行中，電壓的波動和畸變都會對電力系統(tǒng)造成一定的影響。本文將主要對電壓指標(biāo)的預(yù)報方法進(jìn)行分析。因為測出電壓的穩(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)定的運行。在對電壓指標(biāo)進(jìn)行預(yù)報的時候，主要運用時間順序分析方法，從中找出電壓可靠性指標(biāo)[1]。

2.時間序列分析

（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，這時的隨機(jī)序列往往都用一般線性隨機(jī)模型來描述。例如：對于隨機(jī)過程有（1）

若將用現(xiàn)在和過去的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）式表示為無窮級數(shù)，（3）

在這時序列就為可逆序列。若是，則可以將（2）式改寫為（4）

用過程將現(xiàn)在值和將來值刻畫成指標(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：時間序列是較為特殊的隨機(jī)過程，通過對觀測記錄觀察對隨機(jī)過程進(jìn)行推理。往往會進(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)計規(guī)律不會隨時間的變化而變化，嚴(yán)格意義上來講，過程特性往往位于統(tǒng)計的平衡點上。特別地，對時滯k和時點t1，t2，···，tn，都有Xt1，Xt2，····，Xtn與，，···，的聯(lián)合分布相同，則可將此過程稱為的平穩(wěn)過程[3]。

（1）電壓可靠性指標(biāo)的預(yù)報

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)時間序列，定義（1）（2）

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

通過對上述的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，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，從中也可以對其模型進(jìn)行確定，為混合模型ARMA（p，q）型，則其識別模型可表示為，利用相關(guān)關(guān)系之可將各系數(shù)計算出來，其中=0.1125，=-0.2154，=0.0013，=0.2214.

通過上述數(shù)值，對電壓進(jìn)行預(yù)報，其數(shù)值為99.901，而真實值為99.847，其相對誤差為0.0005，從上述數(shù)據(jù)可以看出，相對誤差較小。

3.總結(jié)

在對電壓指標(biāo)進(jìn)行預(yù)報的時候，選擇時間順序分析方法，能夠?qū)﹄妷旱闹笜?biāo)進(jìn)行預(yù)測，也能更加快速的找到結(jié)果。在對電壓指標(biāo)進(jìn)行預(yù)報的時候，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)人員也能對其很好的掌握。

參考文獻(xiàn)：

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

[2]趙志，周倩，張晉昕.時間序列分析方法及其進(jìn)展[J].中國衛(wèi)生統(tǒng)計，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)報方法[J].繼電器，2007（S1）：413-416.

（作者單位：國網(wǎng)河南省電力公司許昌供電公司）