基于改进K-means聚类的配电网电压暂降频次估计法

李顺祎，汪颖，杨敏辉

(四川大学电气工程学院，四川 成都 610065)

0 引言

随着国民经济和高新制造技术的发展，电压暂降成为困扰现代制造业最为严重的电能质量问题之一[1—4]。典型电压敏感设备有计算机、变频器、交流调速器、交流接触器等[5]，这些设备对电压暂降的敏感特性主要取决于电压暂降的幅值和持续时间。电压暂降频次估计，即评估节点一年内发生的不同幅值和持续时间的电压暂降次数，其结果是评估敏感设备受电压暂降扰动程度的重要信息[6—9]，可为电压暂降的治理决策提供理论依据[10]。

在配电网电压暂降频次估计中，准确计算电压暂降幅值和持续时间十分重要[11—12]。电压暂降大多数情况由短路故障引起。国内外关于电压暂降频次估计的文献大都是针对电网中的短路故障，从线路故障率估计、电压暂降幅值估计和电压暂降持续时间估计几个方面进行深入分析。在暂降幅值估计方面，有相关文献考虑了故障阻抗[13—14]、系统运行方式[15]的影响。在电压暂降持续时间方面，近年来均是根据线路保护动作特性进行评估，研究了距离保护[16—17]、保护动作随机性[18]、反时限电流保护[19]、双端阶段式保护[20—23]等对暂降持续时间的影响。

可见，现有电压暂降频次估计方法都是单独针对电压暂降幅值或持续时间进行研究，具有一定缺陷。首先，现有方法较少考虑电压暂降幅值与持续时间之间的关联。事实上，电压暂降持续时间取决于线路保护的动作情况，而故障由哪段保护切除(文中称为保护动作段)由故障电流决定，故障电流大小直接决定了电压暂降幅值。……