專利名稱：一種多參量融合的變電站數(shù)據(jù)完整性校核方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多參量融合的變電站數(shù)據(jù)完整性校核方法。
背景技術(shù)：
目前變電站的信息化程度得到了極大的提高，數(shù)據(jù)采集和交互共享已不再是變電站自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的瓶頸，而數(shù)據(jù)質(zhì)量逐漸成為工程技術(shù)和運(yùn)行維護(hù)人員關(guān)注的重點(diǎn)。事實(shí)上，電力調(diào)度等主站很早就采用狀態(tài)估計(jì)的方式對(duì)電力系統(tǒng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行校核。由于信道限制，傳輸至主站的變電站數(shù)據(jù)數(shù)量有限，所以只能根據(jù)已知量，通過潮流計(jì)算，估算未知量或可疑量，即狀態(tài)估計(jì)?；A(chǔ)數(shù)據(jù)不足、運(yùn)算量大影響了狀態(tài)估計(jì)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。
近年來，調(diào)度等主站狀態(tài)估計(jì)的實(shí)現(xiàn)思想被沿用到變電站，不斷出現(xiàn)線性、非線性或兩者結(jié)合的分布式狀態(tài)估計(jì)方法。這種狀態(tài)估計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和校核對(duì)象主要為變電站內(nèi)穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，未涉及采樣值數(shù)據(jù)，也未充分利用數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)性，對(duì)不同數(shù)據(jù)進(jìn)行多維度的校核，而且，實(shí)現(xiàn)方法受變電站的具體設(shè)計(jì)影響較大。IEC61850的數(shù)據(jù)完整性主要從信息傳輸方面描述，對(duì)數(shù)據(jù)完整性定義為完整性意指對(duì)于給定背景噪聲情況下，所產(chǎn)生數(shù)據(jù)錯(cuò)誤小于可接受限值。IEC61850提及外部干擾和通信誤碼等影響數(shù)據(jù)完整性的因素，以及保證數(shù)據(jù)完整性的措施適當(dāng)設(shè)計(jì)裝置和通信系統(tǒng)、應(yīng)用適當(dāng)編碼、采用多步驟操作方式。側(cè)重于通過限制噪聲影響，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，但未從工程實(shí)施角度提出數(shù)據(jù)錯(cuò)誤檢出和恢復(fù)的方法。智能變電站綜合采集電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，建立標(biāo)準(zhǔn)的信息模型和通信服務(wù)。這些信息模型和通信服務(wù)包括由站控層、間隔層、過程層組成的三層式邏輯架構(gòu)，MMS, GOOSE、SV通信網(wǎng)絡(luò)及服務(wù)模型，層次化的信息模型及結(jié)構(gòu)化模型描述方法；實(shí)現(xiàn)了全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化，可以為數(shù)據(jù)完整性校核提供冗余數(shù)據(jù)資源和數(shù)據(jù)共享途徑。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種多參量融合的變電站數(shù)據(jù)完整性校核方案從時(shí)間和空間多個(gè)維度對(duì)不同形態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行完整性校核，系統(tǒng)性的評(píng)估和提升基礎(chǔ)數(shù)據(jù)質(zhì)量，從而提升變電站數(shù)據(jù)的可靠性和可用性。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案一種多參量融合的變電站數(shù)據(jù)完整性校核方法，所述方法根據(jù)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系采用以下相應(yīng)校驗(yàn)步驟步驟I :加權(quán)表決法校驗(yàn)同源采集數(shù)據(jù)；步驟2 :電流累加法校驗(yàn)流入封閉區(qū)域的電流的測(cè)量數(shù)據(jù)；步驟3 :等電壓搜索法或基于約束關(guān)系推理法校驗(yàn)具有約束關(guān)系的數(shù)據(jù)；
步驟4 :溯源計(jì)算法校驗(yàn)同一數(shù)據(jù)的不同形態(tài)；步驟5 :跳變檢測(cè)法校驗(yàn)交流電氣量相鄰兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)的采樣值和相量值的合理性。所述數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系包括同源采集數(shù)據(jù)、流入封閉區(qū)域的電流測(cè)量數(shù)據(jù)、具有約束關(guān)系的數(shù)據(jù)、同一數(shù)據(jù)的不同形態(tài)和異常數(shù)據(jù)。所述步驟I中，同源采集數(shù)據(jù)為開關(guān)量時(shí)，采用多數(shù)數(shù)據(jù)的值作為表決值進(jìn)行同源采集數(shù)據(jù)的校核；同源采集數(shù)據(jù)為數(shù)值量時(shí)，采用多數(shù)數(shù)據(jù)的平均值作為表決值進(jìn)行同源采集數(shù)據(jù)的校核。所述步驟I包括以下步驟步驟1-1 :同源采集數(shù)據(jù)為開關(guān)量時(shí)，設(shè)有N個(gè)采集裝置或系統(tǒng)采集的開關(guān)量為Si,按采集裝置或系統(tǒng)的置信度設(shè)置不同的權(quán)重Ci ;則所述開關(guān)量Si的加權(quán)表決值S表示為
權(quán)利要求
1.一種多參量融合的變電站數(shù)據(jù)完整性校核方法，其特征在于所述方法根據(jù)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系采用以下相應(yīng)校驗(yàn)步驟 步驟I :加權(quán)表決法校驗(yàn)同源采集數(shù)據(jù)； 步驟2 :電流累加法校驗(yàn)流入封閉區(qū)域的電流的測(cè)量數(shù)據(jù)； 步驟3 :等電壓搜索法或基于約束關(guān)系推理法校驗(yàn)具有約束關(guān)系的數(shù)據(jù)； 步驟4 :溯源計(jì)算法校驗(yàn)同一數(shù)據(jù)的不同形態(tài)； 步驟5 :跳變檢測(cè)法校驗(yàn)交流電氣量相鄰兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)的采樣值和相量值的合理性。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多參量融合的變電站數(shù)據(jù)完整性校核方法，其特征在于所述數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系包括同源采集數(shù)據(jù)、流入封閉區(qū)域的電流測(cè)量數(shù)據(jù)、具有約束關(guān)系的數(shù)據(jù)、同一數(shù)據(jù)的不同形態(tài)和異常數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多參量融合的變電站數(shù)據(jù)完整性校核方法，其特征在于所述步驟I中，同源采集數(shù)據(jù)為開關(guān)量時(shí)，采用多數(shù)數(shù)據(jù)的值作為表決值進(jìn)行同源采集數(shù)據(jù)的校核；同源采集數(shù)據(jù)為數(shù)值量時(shí)，采用多數(shù)數(shù)據(jù)的平均值作為表決值進(jìn)行同源采集數(shù)據(jù)的校核。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多參量融合的變電站數(shù)據(jù)完整性校核方法，其特征在于所述步驟I包括以下步驟 步驟1-1 :同源采集數(shù)據(jù)為開關(guān)量時(shí)，設(shè)有N個(gè)采集裝置或系統(tǒng)采集的開關(guān)量為Si，按采集裝置或系統(tǒng)的置信度設(shè)置不同的權(quán)重Ci ;則所述開關(guān)量Si的加權(quán)表決值S表示為
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多參量融合的變電站數(shù)據(jù)完整性校核方法，其特征在于所述步驟2中，所述流入出封閉區(qū)域電流的測(cè)量數(shù)據(jù)包括相量值和采樣值；所述相量值校核判據(jù)為某一時(shí)刻電流相量和的理論值為零，采樣值校核判據(jù)為同一時(shí)刻采樣值累加和理論值為零。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多參量融合的變電站數(shù)據(jù)完整性校核方法，其特征在于假定某封閉區(qū)域有N個(gè)支路；a)所述流入封閉區(qū)域電流的測(cè)量數(shù)據(jù)為相量值時(shí)，設(shè)每個(gè)支路電流相量為f，在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，通過下式校核流入封閉區(qū)域的支路電流的相量值
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多參量融合的變電站數(shù)據(jù)完整性校核方法，其特征在于所述步驟3包括以下步驟 步驟3-1 :等電壓搜索法校驗(yàn)與拓?fù)湫螒B(tài)具有約束關(guān)系的電壓測(cè)量數(shù)據(jù)； 所述電壓測(cè)量數(shù)據(jù)包括電壓的采樣值、相量值和幅值；校核前先根據(jù)零阻抗設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行拓?fù)渌阉髯R(shí)別，形成等電位區(qū)域，再校核電壓測(cè)量數(shù)據(jù)，校核依據(jù)是經(jīng)零阻抗連接的各節(jié)點(diǎn)電壓相等； 步驟3-2 :基于約束關(guān)系推理法校驗(yàn)具有約束關(guān)系的數(shù)據(jù)； a)在正常運(yùn)行情況下，若關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)間不滿足防誤聯(lián)鎖規(guī)則，則判定相關(guān)數(shù)據(jù)存在錯(cuò)誤，將置信度較低的數(shù)據(jù)標(biāo)記為可疑； b)采用數(shù)值量與狀態(tài)量的約束關(guān)系進(jìn)行數(shù)據(jù)校核；判據(jù)為斷開的斷路器或刀閘位置流經(jīng)的電流測(cè)量值為零，電壓互感器刀閘斷開，所采電壓測(cè)量數(shù)據(jù)理論值為零； c)采用三相不平衡度來校核數(shù)據(jù)的合理性； 設(shè)三相電壓或電流相量的正序分量為負(fù)序分量力f，則相量的不平衡度λ表示為
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多參量融合的變電站數(shù)據(jù)完整性校核方法，其特征在于所述步驟4中，在檢出上層數(shù)據(jù)異常后，根據(jù)已配置的關(guān)聯(lián)規(guī)則，利用該數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行重新計(jì)算，如果基礎(chǔ)數(shù)據(jù)完整性也異常，則找出下一級(jí)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，若計(jì)算結(jié)果通過完整性校核，則替代異常的上層數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多參量融合的變電站數(shù)據(jù)完整性校核方法，其特征在于所述步驟5中，跳變檢測(cè)法校驗(yàn)交流電氣量相鄰兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)的采樣值和相量值的合理性 設(shè)被測(cè)交流信號(hào)頻率為f，初相角為％，采樣頻率為fs，滿足fs > 2f，A為被測(cè)對(duì)于任意信號(hào)的幅值，對(duì)交流信號(hào)gW = Asm{lTft+ φα)，相鄰兩個(gè)采樣值之差可表示為
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多參量融合的變電站數(shù)據(jù)完整性校核方法，其特征在于分別通過站控層網(wǎng)絡(luò)、SV網(wǎng)絡(luò)和GOOSE網(wǎng)絡(luò)，獲取與所述網(wǎng)絡(luò)相連接設(shè)備采集或存儲(chǔ)的狀態(tài)量和數(shù)值量數(shù)據(jù)，并按所配置的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系，進(jìn)行數(shù)據(jù)完整性校核，并將校核結(jié)果返回至數(shù)據(jù)源端，站控層數(shù)據(jù)的校核結(jié)果經(jīng)站控層網(wǎng)絡(luò)反饋至監(jiān)控主機(jī)、數(shù)據(jù)服務(wù)器及PMU/PDC裝置；間隔層和過程層數(shù)據(jù)的校核結(jié)果經(jīng)GOOSE網(wǎng)絡(luò)分別反饋至間隔層和過程層裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種多參量融合的變電站數(shù)據(jù)完整性校核方法，所述方法根據(jù)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系采用以下相應(yīng)校驗(yàn)步驟加權(quán)表決法校驗(yàn)同源采集數(shù)據(jù)；電流累加法校驗(yàn)流入封閉區(qū)域的電流的測(cè)量數(shù)據(jù)；等電壓搜索法或基于約束關(guān)系推理法校驗(yàn)具有約束關(guān)系的數(shù)據(jù)；溯源計(jì)算法校驗(yàn)同一數(shù)據(jù)的不同形態(tài)；跳變檢測(cè)法校驗(yàn)交流電氣量相鄰兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)的采樣值和相量值的合理性。本發(fā)明提供的多參量融合的變電站數(shù)據(jù)完整性校核方案從時(shí)間和空間多個(gè)維度對(duì)不同形態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行完整性校核，系統(tǒng)性的評(píng)估和提升基礎(chǔ)數(shù)據(jù)質(zhì)量，從而提升變電站數(shù)據(jù)的可靠性和可用性。
文檔編號(hào)G01R31/00GK102798776SQ201210251418
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月19日
發(fā)明者吳艷平, 倪益民, 姜玉磊, 竇仁暉, 姚志強(qiáng), 耿明志, 趙東坡 申請(qǐng)人:中國電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司