基于末端融合的供電服務(wù)電壓風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管控技術(shù)分析

方揚(yáng) 熊瑛

摘要：本文基于對(duì)供電服務(wù)的了解，闡述了電路設(shè)計(jì)和顯示與融合設(shè)計(jì)等供電電壓輸出末端融合設(shè)計(jì)內(nèi)容，進(jìn)一步對(duì)供電服務(wù)電壓風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管控的參數(shù)獲取、模型構(gòu)建、驗(yàn)證方法等技術(shù)進(jìn)行深入分析，切實(shí)提高供電服務(wù)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管控能力，為電力行業(yè)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：末端融合;供電服務(wù);風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警

引言：隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)供電服務(wù)質(zhì)量和水平提出了更高要求，從目前情況看，為了保證電網(wǎng)始終處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，需要設(shè)置風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警對(duì)電壓及電流狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，但是極易由于多種因素影響，導(dǎo)致預(yù)警誤差存在較大差異，因此需要對(duì)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管控技術(shù)進(jìn)行深化研究。

一、供電電壓輸出末端融合的設(shè)計(jì)內(nèi)容

（一）電路設(shè)計(jì)

在電壓輸出末端融合設(shè)計(jì)過程中，電路設(shè)計(jì)可詳細(xì)劃分為以下兩種形式：第一，單片機(jī)電路設(shè)計(jì)。單片機(jī)指的是嵌入式微控制器，主要是由運(yùn)算器、儲(chǔ)存器、控制器以及輸入輸出設(shè)備共同組成的，具有體積小、成本低的特點(diǎn)，在電網(wǎng)中利用單片機(jī)，能夠有效的收集由電網(wǎng)供電系統(tǒng)輸出電壓的電信號(hào)，對(duì)整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有關(guān)鍵作用;第二，電壓傳感器電路設(shè)計(jì)。電壓傳感器指的是將被測(cè)直流電壓隔離轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出的單路標(biāo)準(zhǔn)直流電壓或直流電流，在電壓傳感器電路設(shè)計(jì)過程中，通過電路傳感器能夠?qū)敵龅碾妷盒盘?hào)進(jìn)行有效采集，比如：當(dāng)電壓傳感器有5個(gè)接線端子時(shí)，原邊端子和副邊端子的數(shù)值都是2個(gè)，在電阻與被測(cè)電壓進(jìn)行串聯(lián)后，再與傳感器原邊端子進(jìn)行有效連接，利用相應(yīng)數(shù)式算出串接電阻及其實(shí)際功率，如R0=Ue/Iin-R0、Pe=Ue*Iin等，以此為基礎(chǔ)對(duì)電壓電路進(jìn)行有效設(shè)計(jì)[1]。

（二）顯示與融合設(shè)計(jì)

在進(jìn)行供電服務(wù)電壓預(yù)警液晶顯示設(shè)計(jì)時(shí)，需要將顯示屏幕與單片機(jī)進(jìn)行有效連接，確保二者的接口連接具有較強(qiáng)準(zhǔn)確性，在此基礎(chǔ)上，能夠有效將單片機(jī)所收集來的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警數(shù)據(jù)通過分析和轉(zhuǎn)化，將最終結(jié)果傳遞到液晶屏幕內(nèi)進(jìn)行有效顯示。在進(jìn)行末端融合設(shè)計(jì)時(shí)，由于在電路和顯示末端信號(hào)輸入輸出時(shí)，均屬于電信號(hào)類型，因此，需要在原有基礎(chǔ)上通過A/D轉(zhuǎn)換電路，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，不僅能夠滿足實(shí)際應(yīng)用需求，還能提高信號(hào)應(yīng)用水平，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓數(shù)字信號(hào)進(jìn)行后續(xù)處理，有利于提高末端融合的實(shí)際應(yīng)用效能。

二、供電服務(wù)電壓風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管控技術(shù)分析

（一）電壓風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管控參數(shù)獲取

針對(duì)電壓風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警過程來說，主要是利用單片機(jī)轉(zhuǎn)換芯片的自身特點(diǎn)，以所獲取的電壓值為依據(jù)，進(jìn)一步對(duì)輸出的電壓電信號(hào)進(jìn)行持續(xù)轉(zhuǎn)換，在此基礎(chǔ)上，還需利用單片機(jī)對(duì)電壓進(jìn)行適度調(diào)整，才能切實(shí)得到由電網(wǎng)電壓控制的數(shù)字信號(hào)，同時(shí)還包括所輸出信息的反饋回路，在確保輸出電壓穩(wěn)定的情況下，對(duì)其給定值進(jìn)行有效控制。當(dāng)輸出電壓超過給定值時(shí)，單片機(jī)能夠根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)電壓信號(hào)作出及時(shí)判斷，并將驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行有效關(guān)閉，防止電壓以任何形式繼續(xù)輸出。在獲取電網(wǎng)電壓反饋調(diào)節(jié)器的參數(shù)時(shí)，需要利用相關(guān)傳遞函數(shù)，在確保數(shù)值準(zhǔn)確無誤的情況下，對(duì)電網(wǎng)實(shí)際輸出電壓進(jìn)行精準(zhǔn)描述，從而構(gòu)建出一套完整的輸出電壓閉環(huán)系統(tǒng)。

在風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警參數(shù)獲取過程中，第一步就是要對(duì)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型系數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)估，以此為依據(jù)將其作為電壓反饋調(diào)節(jié)器，根據(jù)實(shí)際系數(shù)評(píng)估情況對(duì)調(diào)節(jié)器進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，會(huì)促使調(diào)節(jié)器產(chǎn)生一定數(shù)值，從而能夠有效獲取調(diào)節(jié)器參數(shù)的實(shí)際結(jié)果，盡最大程度實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)供電輸出電壓的有效控制。

（二）電壓風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管控模型構(gòu)建

通常情況下，在進(jìn)行電壓風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型構(gòu)建時(shí)，主要利用回歸樹形式進(jìn)行有效構(gòu)建。將t設(shè)為回歸樹體系中的某一節(jié)點(diǎn)，并將其帶入到相應(yīng)的方差公式中，利用節(jié)點(diǎn)樣本數(shù)量、電壓值以及樣本的平均電壓，從而得出最終數(shù)值。如果想要計(jì)算其方差減少量，則需根據(jù)決策左子樹和右子樹的方差數(shù)值，以及樣本數(shù)量，將其帶入到ΔR（t）=R（t）-NR/NδiR（tR）-Nl/NδpR（tl），以回歸樹建立結(jié)果為依據(jù)，才能切實(shí)構(gòu)建出電網(wǎng)輸出電壓的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型[2]。

從整體來看，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警結(jié)果可大致分為三種情況，當(dāng)結(jié)果為0時(shí)，0≤ΔR（t）≤afg;當(dāng)結(jié)果為Kfg（ΔR（t）-afg）時(shí)，則afg≤ΔR（t）≤bfg;當(dāng)結(jié)果為λfg時(shí)，則ΔR（t）≥bfg。其中Kfg表示電壓變化線性函數(shù)的具體斜率數(shù)值，afg與bfg分別代表的是電壓額定輸出值和輸出電壓的極限值。在此基礎(chǔ)上，為了有效提高風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的精準(zhǔn)程度，需要對(duì)電壓風(fēng)險(xiǎn)判斷條件進(jìn)行有效限制，促使其與實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警成正比狀態(tài)，才能切實(shí)達(dá)到輸出電壓滿足風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的目的。

（三）電壓風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管控驗(yàn)證方法

在電壓風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警驗(yàn)證過程中，主要分為預(yù)警誤差驗(yàn)證、魯棒性驗(yàn)證和預(yù)警穩(wěn)定性驗(yàn)證三種形式，第一，預(yù)警誤差驗(yàn)證。在得到電壓風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)結(jié)果后，需要對(duì)其準(zhǔn)確性進(jìn)行有效驗(yàn)證，首先，需要以故障位置為核心，對(duì)其取值區(qū)間進(jìn)行有效設(shè)定，以此為基礎(chǔ)能夠有效得出當(dāng)故障排除后，所得到的電壓最大數(shù)值，同時(shí)還能保證數(shù)值具有較強(qiáng)的準(zhǔn)確性和真實(shí)性，并與相應(yīng)結(jié)果電壓預(yù)估值進(jìn)行比對(duì)和計(jì)算，從而得出一定數(shù)量的相對(duì)誤差值;第二，魯棒性驗(yàn)證，指的是對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的實(shí)際性能，以及參數(shù)配置等進(jìn)行驗(yàn)證分析，主要體現(xiàn)在單片機(jī)子末端的跟蹤性能以及抗干擾能力，當(dāng)電阻變化不會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生波動(dòng)時(shí)，則有效證明以單片機(jī)為核心的子末端控制系統(tǒng)具有較高的魯棒性;第三，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警穩(wěn)定性測(cè)試。需要在實(shí)際驗(yàn)證過程中，積極引入階梯波電壓，能夠便于直觀觀察風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警狀態(tài)，主要指的是供電輸出電壓的電壓波形為階梯形狀，當(dāng)其電壓最高峰的幅度值較大時(shí)，則會(huì)存在一定量的起伏波動(dòng)，如果輸出的電壓值和波電壓具有良好的正弦度，與此同時(shí)對(duì)其他數(shù)值影響較小，則能夠表明電壓風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警始終保持穩(wěn)定狀態(tài)。

三、結(jié)論

綜上所述，加大對(duì)供電服務(wù)電壓風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管控技術(shù)的重視力度，是滿足現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，同時(shí)也是推進(jìn)電力企業(yè)發(fā)展進(jìn)程的關(guān)鍵途徑，因此，必須深化電網(wǎng)構(gòu)建模式，對(duì)電路信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)變和優(yōu)化，在實(shí)現(xiàn)末端融合的同時(shí)提高風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警精確度，對(duì)供電服務(wù)質(zhì)量起到一定保障作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]樊磊，王代遠(yuǎn).基于末端融合的供電服務(wù)電壓風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管控技術(shù)研究[J].電網(wǎng)與清潔能源，2019，35（08）：49-55.

[2]翟利民，尹飛.供電服務(wù)末端融合的探索[J].中國電力企業(yè)管理，2019（08）：46-48.

國網(wǎng)湖北省電力有限公司武漢供電公司方揚(yáng)熊瑛