量測質量的自適應監測方法
2023-09-16 15:18:45 1
專利名稱：量測質量的自適應監測方法
技術領域：
本發明涉及電力系統數據處理技術，特別是涉及一種用於監測電力系統的遠動 量測採集可靠性的量測質量的自適應監測方法的技術。
背景技術：
狀態估計是現代能量管理系統(EMS)的高級應用軟體的基本內容，它根據數據 採集與監控系統(SCADA)收集到的量測值，以求解非線性方程組的迭代方法求得系 統狀態變量(母線電壓的幅值和相角)的最佳估計值。
電力系統狀態估計的主要功能是l)對數據進行計算，得到最接近於系統真實 狀態的最佳估計值，提高數據的精度。2)對生數據進行不良數據的檢測和辨識，刪 除或修正不良數據，提高數據系統的可靠性。3)算出完整而準確的電力系統的各種 電氣量，使資料庫完整。4)根據遙測量估計電網的實際開關狀態，糾正偶然出現的 錯誤的開關狀態信息，以保證資料庫中電網接線方式的正確性。5)某些可疑或未知 的參數作為狀態量處理時，可以估計出這些參數的值。
數據流程上，電力系統狀態估計程序輸入的是低精度、不完整、偶爾還有不良 數據的"生數據"，而輸出的則是精度高、完整和可靠的數據。因此，其數據源的質 量對其數據處理速度及數據處理的可靠性影響很大。如果能夠給狀態估計程序提供 一個好的數據源，將改善狀態估計的運行環境，加快狀態估計的收斂，提高狀態估 計對數據處理的可靠性。
目前，國內外對SCADA數據採用各種預處理方式，使的狀態估計的輸入數據質 量有所提高。但缺乏一種技術方法，來監測這些低精度，質量不高的數據。
發明內容
針對上述現有技術中存在的缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種通過 對歷史數據和實時數據進行分析，採用適應權值的方法辨別低質量數據來源，從而 自動找出低質量數據來源的自適應監測方法。
為了解決上述技術問題，本發明所提供的一種量測質量的自適應監測方法，其 特徵在於，具體步驟如下
1) 對每個量測按照所屬的RTU通道自動分區；
2) 對每個量測採用多種監測方式在指定時間段中進行數據質量監測，從而得到 一個低質量量測矩陣；
3) 對低質量量測矩陣進行統計分析，計算出各分區量測的低質量比例，並根據 權值分配原則自動修改低質量RTU通道的權值，以排除對其他量測質量的汙染；
4) 重複步驟2) -3)直至排除所有的低質量RTU，找出真正的低質量量測點；
5) 根據低質量量測點的分區及其質量值，排除低質量RTU的汙染後，從數值上 區分其原因是該測點採集裝置的誤差還是RTU通道誤差，從而得出低質量量測來源 的分析報告。
量測的質量是指電力系統中數據採集與真值的偏差除以每個電壓等級的基準
功率所得到的差；
權值分配原則是指1)對歷史上同點的量測連續出現相同的低質量，賦予的權 值是自動適應的，有加速懲罰效果；2)對每種監測方式所監測到的實時數據，自動 分配不同的權值，以區分監測方式的嚴密性和科學可行性；3)對監測到的非量測測 點原因所導致的低質量自動調整權值。
進一步的，所述的監測方式包括母線不平衡、線路不平衡、變壓器不平衡、 廠站注入負荷不平衡、發動機出力方向、線路潮流越限、變壓器潮流過載、母線電 壓異常、電容、電抗無功異常、聯絡線潮流方向異常、電壓、電流、潮流不匹配、並列母線電壓差異常、同設備線電壓差異常、同設備三相電流異常。
本發明提供的量測質量的自適應監測方法，通過對採樣數據進行自動分區，採 用多種監測方式在指定時間內進行循環監測，從而得到一個低質量量測矩陣，然後 再根據分區結果和低質量量測矩陣分析低質量量測來源，並自動糾正低質量RTU通 道所屬量測權值後重新計算量測數據的加權質量，使低質量數據不再變化，結束迭 代，因此能夠排除低質量通道的汙染，最後找出低質量量測來源，使自動化維護人 員能有選擇性的、快速的定位到低質量量測上。
圖1是本發明實施例量測質量的自適應監測方法的流程圖2是本發明實施例量測質量的自適應監測方法的量測監控方式邏輯圖。
具體實施例方式
以下結合具體的實施例對本發明的技術方案作進一步詳細描述。 本發明實施例所提供的一種量測質量的自適應監測方法，其特徵在於，具體步 驟如下
1) 對每個量測按照所屬的RTU通道自動分區；
2) 對每個量測採用多種監測方式在指定時間段中進行數據質量監測，從而得到 一個低質量量測矩陣；
3) 對低質量量測矩陣進行統計分析，計算出各分區量測的低質量比例，並根據 權值分配原則自動修改低質量RTU通道的權值，以排除對其他量測質量的汙染；
4) 重複步驟2) -3)直至排除所有的低質量RTU，找出真正的低質量量測點；
5) 根據低質量量測點的分區及其質量值，排除低質量RTU的汙染後，從數值上 區分其原因是該測點採集裝置的誤差還是RTU通道誤差，從而得出低質量量測來源 的分析報告。量測的質量是指電力系統中數據採集與真值的偏差除以每個電壓等級的基準 功率所得到的差；
權值分配原則是指1)對歷史上同點的量測連續出現相同的低質量，賦予的權 值是自動適應的，有加速懲罰效果；2)對每種監測方式所監測到的實時數據，自動 分配不同的權值，以區分監測方式的嚴密性和科學可行性；3)對監測到的低質量 RTU所屬量測原因所導致的低質量量測自動調整權值。
如圖1所示，量測質量的自適應監測方法的實現流程如下
1) 獲取實時通道RTU信息，對每個量測按照所屬的RTU通道自動分區，記為
A={A1,A2,A3,……};
2) 形成網絡拓撲，取一個時間斷面，把分區的每個量測映射到相應的容器，記 為M = {M1,M2,M3,……};
3) 使用多種監測方式進行監測，對每種監測方式循環監測所得到的低質量量測
分配一個權值Wi;
4) 對3)所得到的低質量量測求取加權和ZWi，並對其賦予時間標識後存入數 據庫，從而得到多維量測質量向量，記為V(l)={ MlZWi, M2ZWi, M3ZWi,……
5) 重複2) —4)步，直至達到指定的時間，並將其相應的質量向量和時間標 識存入資料庫，得到多維的向量矩陣Mat={ V(1)t, V(2)T, V(3)T,……}，其中 V(i)V(i)t = I， I為單位對角矩陣，該矩陣達到一個可以實用的數量級，其指定的 時間需要至少30天；
6) 分析多維的向量矩陣Mat，抽取其中質量值較低的數據，得到低質量量測 矩陣M,。w;
7) 分析低質量量測矩陣MlQW，索引低質量量測相應的分區，並根據通信質量 要求設定誤碼率的門檻值為3%，從而計算出各分區的量測低質量比例，並將其由高到低排列形成矩陣Aow二《Al,A2,A3,……}，其中Alow eA;
8) 記錄所有A|0W的量測集為MrTUI。w，其中MRTUI0WEM|0W， Msigl。w為MRTU|0W
補集，令M RTUIow + Msiglow eMiow，且MRTU|0W + M
siglow 為M!。w的真子集；
9) 記錄低質量的RTU通道到MALLRTUI。W，將其對應的量測權值修改為較小的 值，以排除其汙染，再重複6) —9)，直至MRTUtow為空，這時Msig,ow二 Mlow;
10) 在步驟9)的迭代過程中逐次得到的MALLRTu,。w併集為RTU通道誤碼率 高的RTU，需要排除其影響，重新計算量測的質量值，迭代結束後所得到的Msigl。w 為確認為排除通道汙染後單點低質量量測，根據該量測點的分區及其質量值，從數 值上區分其原因是採集裝置的誤差還是通道RTU誤差，從而決定是否需要檢査量測 所在的PT， CT。
如圖2所示，所述的監測方式包括母線不平衡、線路不平衡、變壓器不平衡、 廠站注入負荷不平衡、發動機出力方向、線路潮流越限、變壓器潮流過載、母線電 壓異常、電容、電抗無功異常、聯絡線潮流方向異常、電壓、電流、潮流不匹配、 並列母線電壓差異常、同設備線電壓差異常、同設備三相電流異常。
權利要求
1、一種量測質量的自適應監測方法，其特徵在於，具體步驟如下1)對每個量測按照所屬的RTU通道自動分區；2)對每個量測採用多種監測方式在指定時間段中進行數據質量監測，從而得到一個低質量量測矩陣；3)對低質量量測矩陣進行統計分析，計算出各分區量測的低質量比例，並根據權值分配原則自動修改低質量RTU通道的權值，以排除對其他量測質量的汙染；4)重複步驟2)-3)直至排除所有的低質量RTU，找出真正的低質量量測點；5)根據低質量量測點的分區及其質量值，排除低質量RTU的汙染後，從數值上區分其原因是該測點採集裝置的誤差還是RTU通道誤差，從而得出低質量量測來源的分析報告；量測的質量是指電力系統中數據採集與真值的偏差除以每個電壓等級的基準功率所得到的差；權值分配原則是指1)對歷史上同點的量測連續出現相同的低質量，賦予的權值是自動適應的，有加速懲罰效果；2)對每種監測方式所監測到的實時數據，自動分配不同的權值，以區分監測方式的嚴密性和科學可行性；3)對監測到的非量測測點原因所導致的低質量自動調整權值。
2、 根據權利要求l所述的量測質量的自適應監測方法，其特徵在於，所述的監 測方式包括母線不平衡、線路不平衡、變壓器不平衡、廠站注入負荷不平衡、發 動機出力方向、線路潮流越限、變壓器潮流過載、母線電壓異常、電容、電抗無功 異常、聯絡線潮流方向異常、電壓、電流、潮流不匹配、並列母線電壓差異常、同 設備線電壓差異常、同設備三相電流異常。
全文摘要
一種量測質量的自適應監測方法，涉及電力系統數據處理技術領域，所解決的是的對量測的質量進行監測的技術問題。該方法的特徵在於，具體步驟如下1)對每個量測按所屬RTU通道自動分區；2)對每個量測採用多種監測方式在指定時間段中進行數據質量監測，從而得到一個低質量量測矩陣；3)對低質量量測矩陣進行統計分析，計算出各分區量測的低質量比例，並根據權值分配原則自動修改低質量RTU通道的權值；4)重複步驟2)-3)直至排除所有的低質量RTU，找出真正的低質量量測點；5)根據低質量量測點的分區及質量值，從數值上區分其原因，從而得出低質量量測來源的分析報告。利用本發明提供的方法，能自動找出低質量量測來源。
文檔編號G01R31/00GK101620250SQ200810039840
公開日2010年1月6日 申請日期2008年6月30日 優先權日2008年6月30日
發明者張衛紅, 昌 李, 楊曉玲, 章良棟 申請人:上海申瑞電力科技股份有限公司