摘要：随着我国电力事业的不断发展，种类繁多的电力电子设备被广泛应用到工程建设中。同时，随着新能源发电工作的不断开展，使得电网工程的电能质量有所下降。作为电力系统运行质量的关键构成部分，电能质量已经成为了电力部门一项重要的监管内容。因而，现阶段通过提高电能质量综合评估效果，这不仅能够帮助供电单位制定相应的电能质量改善措施，并且还能为“按质定价，优质优价”等政策的制定提供一定的指导。
关键词：电能质量;综合评估方法;可靠性优化;
1 电能质量的评估方法与指标
1.1 评估方法
在进行电能质量的评估环节中，应用的评估方法不仅有模糊数学法以及概率统计法，同时也用到了层次分析法等等。上述方法的应用，可以通过定量的方法进行电能质量的评估。这一过程中，需要合理确定各项指标的权重，并且有关专家要通过主观判断决定相应的剔除内容。具体评估工作中，要对不同用户群体的需求与偏好进行分析，从而提高综合评价结果的合理性和科学性，为电力部门提高电能质量奠定一定的基础。对于以往的电力系统以及分布式发电系统而言，二者在电能质量的综合评估方面有着很多的相似之处。不同的是，由于分布式发电系统在类型上存在差异，因而在进行综合评估工作时，要合理选取相应的评估指标。以往对电能质量进行了综合评价，主要用到的方法是方法有网络法以及概率统计法，有时也会用到模糊综合评估法。在对分布式发电系统进行电能质量综合评估工作时，一些专家学者提出:通过对电能质量的优劣程度进行量化，并根据实际状况建立相应的突变决策模型。在该模型下，无需确定评价指标的权重，这样一来就可以防止主观不确定性问题的出现，避免评估工作中出现的一些不必要的麻烦。
1.2 评价指标分析
构建评价指标时，主要考虑了7种不同的影响电能质量的扰动现象。同时，还要参考我国电能质量评价标准，对指标数据进行合理的采集。不同评价指标有着不同的侧重点，因而具体评价过程中要合理选取。
1.2.1 电压暂降现象以及中断现象
一方面，对于电压暂降而言，主要是指至少存在一相电压，其均方根值降低到额定电压的1%～90%，并且持续时间达到了10ms～1min。另一方面，对于短时间中断问题而言，主要是指三相电压的均方根值不能达到额定值1%的情况，在持续时间上达到了10ms～1min。评价工作中，介绍了系统的平均有效值波动频率，来对电能质量进行评价。
1.2.2 电压偏差
电压偏差与电力系统无功功率密切相关，电压偏差主要指在规定的时间内，由于受到电力系统负荷变化引起实际电压与额定电压产生偏差。通过该指标的引入，可以对电压偏差程度做出评价。对于10kV和低于10kV的三相供电系统而言，电压偏差的允许范围是标称电压的±7%以内，否则将对电能质量造成影响。
1.2.3 频率偏差
电力系统的有功功率对频率偏差有着重要的影响，所谓的频率偏差，主要是指电力系统实际频率和额定频率之间存在的差值。通过引入频率偏差指数来评价频率偏差水平。规范规定，为确保电能质量，要将频率偏差控制在±0.2Hz以内。
1.2.4 谐波
电能质量评价的意向重要指标是谐波，在进行电力系统谐波水平的评价时，主要引入电压总谐波畸变率这一指标。根据我国颁布实施的《电能质量公用电网谐波》中的相关规定，对于6～10kV的电网工程，其电压 (相电压) 谐波畸变率根值要控制在4.0%。
2 电能质量的群体综合评估方法研究
在综合评价过程中，主要是通过相对熵聚合模型进行。熵理论早在18世纪中期就已经出现，该理论最早在热力学领域得以应用。随着熵理论的不断发展与完善，目前在电能质量评估方面得以应用。其中，应用最为广泛的极小交叉熵原理 (也就是相对熵原理) 。该原理所独有的离散形式，可以用作两个离散概率分布“距离”的测量。电能质量分组综合评价，主要用到了相对熵原理的基本概念以及相应的优化原理，进而建立起用于评估的相对熵集结模型。这一过程中，需要考虑大量电力专家学者的决策偏好，进而才能产生群体决策偏好。在此基础上，对不同的监测点电能质量做出综合评价，并对评估值进行排序。
2.1 综合评价值矩阵的建立
具体评估工作中，参与评价的各电力专家应首先对不同的电能质量监测点进行综合评价。之后，根据评估数据与结果，建立相应的综合评价值矩阵。这一过程中，为了防止不同电力专家由于所采用评估方法的不同而对评估结果造成影响，假设所有参与评价的专家都选择了一种相对简单的加权评价方法。
2.2 相对熵集结模型
由于参与群体评估的专家在专业知识以及实际运行经验等方面存在着一定的差异，因而不同专家所给出的综合评价值向量存在着较大的差异。针对不同专家所给出的不同监测点的综合评价值，需要进一步将其假设为偏好效用的概率测度。这样一来，就可以将所有的综合评价值进一步转化为离散概率分布。以此为基础建立的相对熵集结模型，就可以将群体评估问题转化为优化问题。这一环节需要对不同离散概率分布间的“最小距离”进行计算。在进行不同监测点的评价过程中，需要假设各位电力专家是在相互独立的环境下做出的客观评判，并且各综合评价值之间也是相互独立的。
3 做好技术监督，提高电能质量群体综合评价的可靠性
在进行电能质量综合评价工作时，因为不同电力专家所给出的评估结果具有一定的差异性，为了最大限度地提高群体综合评价的可靠性，有必要对群体的综合评价结果进行合理的可信度分析。本文讨论了基于熵的可靠性分析方法，建立了可靠性的定量指标以及评价模型。其中，图1为群体综合评价与可靠性分析流程图。具体评估工作中，还需要对各位专家的可靠性水平进行考究，尤其对水平较低的专家要及时进行策略上的调整，确保群体评估结果能够有一个满足可靠性要求。
新形势下，要做好电能质量技术监督工作，加深对可靠性方面的研究。 (1) 建立健全的电能质量监督管理体系，加强对先进技术的应用，改善电能质量监督环境。 (2) 要加快网络化电能质量动态监测系统的构建，对于各个监测点的不同类型的电能质量，要进行信息数据的实时获取。通过将信息数据实时的传送到电能质量监控中心数据库中，并采用事先拟定的评估方法与各项指标进行电能质量的综合评估，及时的发现电网运行过程中存在的潜在风险以及电能质量隐患，最终为生产部门在解决措施的制定方面提供技术上的支持。此外，各地区还要注重电能质量预警机制的建设，尤其在配电网层面，要建立健全预警指标体系，提高可靠性指标以及网损等指标的预警效果。另外，还要加快电能质量预警平台的建立，一旦发现电能质量处于异常状态，要及时地采取针对性措施予以解决。
4 结束语
随着国内城市化进程的不断加快，我国对于电能资源的需求量急剧增加，因而做好电能质量的群体综合评估工作有着重要的意义。通过相对熵集结模型的应用，为我们提供了一种较为完善的电能质量群体综合评估方法。同时，该方法的使用也在一定程度上避免了以往个体评估方法存在的问题与不足，促进了电能质量综合评估工作的发展与完善，使得电能质量综合评估方法更加多样。具体评价过程中，一旦可靠性达不到要求，那么要及时对不同电力专家的评估结果做出适当的调整，直至群体的评估结果能够满足可靠性方面的要求。
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论文作者:钟丽梅、朱玉莲
论文发表刊物:《中国电业》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/29
标签：电能论文; 质量论文; 综合评价论文; 方法论文; 偏差论文; 电压论文; 群体论文; 《中国电业》2019年第11期论文;