電能質量中電壓指標的預報方法

崔峻

【摘?要】電能質量即為電力系統中電能的質量，從嚴格意義上來講，衡量電能質量的主要指標有頻率、波形及電壓等，從普遍意義上講其中包括電流質量、供電質量、用電質量及電壓質量。本文主要對電能質量中電壓指標的預報方法進行分析探討。

【關鍵詞】電能質量;電壓;可靠性預報;時間序列分析

在現代社會中，電能已經成為最廣泛的清潔能源之一，并與人們的生活和各行各業的發展有直接的聯系，電能質量已經成為衡量科技實力和國家發展水平的重要準則。隨著社會的不斷發展，電能質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濟的上升。所以提高電能質量是我國電力系統中較為重要的話題。電能質量主要指電流、電壓、用電和供電四個方面。本文主要對電能質量中的電壓指標預報方法進行探討，以期能夠找到提升電能質量的方法。

1.電壓指標

通過對我國有關指標進行參考，可發現在電力系統中，在衡量電能質量上主要可包括電流質量、供電質量、電壓質量及電流質量。而在電力系統的安全運行中，電壓的波動和畸變都會對電力系統造成一定的影響。本文將主要對電壓指標的預報方法進行分析。因為測出電壓的穩定性，并采取相應的保護措施，能夠保證電力系統安全穩定的運行。在對電壓指標進行預報的時候，主要運用時間順序分析方法，從中找出電壓可靠性指標[1]。

2.時間序列分析

（1）特征

可逆性：可以將隨機序列假設為隨機沖擊的線性組合，這時的隨機序列往往都用一般線性隨機模型來描述。例如：對于隨機過程有（1）

若將用現在和過去的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，（3）

在這時序列就為可逆序列。若是，則可以將（2）式改寫為（4）

用過程將現在值和將來值刻畫成指標值，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]。

平穩性：時間序列是較為特殊的隨機過程，通過對觀測記錄觀察對隨機過程進行推理。往往會進行一些假設，假設是平穩性，所以則決定該數據的統計規律不會隨時間的變化而變化，嚴格意義上來講，過程特性往往位于統計的平衡點上。特別地，對時滯k和時點t1，t2，···，tn，都有Xt1，Xt2，····，Xtn與，，···，的聯合分布相同，則可將此過程稱為的平穩過程[3]。

（1）電壓可靠性指標的預報

表1為某電力局所提供的2013-2017年的電壓指標數據。

由平穩性序列可知，為非平穩性，可將其進行兩次差分，最終變成平穩時間序列，定義（1）（2）

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

通過對上述的數據進行計算，可算出偏函數數值（如圖1）和相關函數數值（如圖2），由此可知，偏相關函數和均拖尾，從中也可以對其模型進行確定，為混合模型ARMA（p，q）型，則其識別模型可表示為，利用相關關系之可將各系數計算出來，其中=0.1125，=-0.2154，=0.0013，=0.2214.

通過上述數值，對電壓進行預報，其數值為99.901，而真實值為99.847，其相對誤差為0.0005，從上述數據可以看出，相對誤差較小。

3.總結

在對電壓指標進行預報的時候，選擇時間順序分析方法，能夠對電壓的指標進行預測，也能更加快速的找到結果。在對電壓指標進行預報的時候，這種方法具有一定的通用性，使得質量管理人員及工程技術人員也能對其很好的掌握。

參考文獻：

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

[2]趙志，周倩，張晉昕.時間序列分析方法及其進展[J].中國衛生統計，2015，32（06）：1087-1090.

[3]王佐勛，王桂娟.電能質量中電壓指標的預報方法[J].繼電器，2007（S1）：413-416.

（作者單位：國網河南省電力公司許昌供電公司）