本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)，尤其涉及一種架空線路監(jiān)測終端的有效數(shù)據(jù)辨識方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增加，對電力的需求呈現(xiàn)出穩(wěn)定增長的趨勢?，F(xiàn)有的輸電線路已經(jīng)無法滿足這種快速增長的需求，因此需要采取措施提升輸電能力。新建輸電線路需要占用大量土地、耗費大量資源，并且在環(huán)境保護(hù)和社會影響方面也面臨挑戰(zhàn)。而通過動態(tài)增容技術(shù)，可以在一定程度上推遲新建輸電線路的需求，減少對新的輸電走廊的依賴、減少對新設(shè)施的投資。動態(tài)增容技術(shù)可以更好地適應(yīng)電力系統(tǒng)的運(yùn)行需求，提高電網(wǎng)的靈活性和可靠性，更好地應(yīng)對電網(wǎng)負(fù)荷變化、故障恢復(fù)等情況，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和供電能力。

2、輸電線路動態(tài)增容系統(tǒng)通常由動態(tài)增容監(jiān)測終端、無線通信網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)中心主站這三部分組成。監(jiān)測終端掛載于輸電導(dǎo)線上，平均每隔10公里安裝一套監(jiān)測終端，每套監(jiān)測終端包括3臺，分別安裝于輸電線路a、b、c三相的導(dǎo)線上，負(fù)責(zé)采集輸電線路的運(yùn)行參數(shù)和環(huán)境參數(shù)(包括環(huán)境溫度、導(dǎo)線溫度、日照強(qiáng)度、導(dǎo)線電流、環(huán)境風(fēng)速等監(jiān)測要素中的一個或多個)，并通過無線通信網(wǎng)絡(luò)將采集數(shù)據(jù)發(fā)送至中心主站，并在此執(zhí)行輸電線路動態(tài)增容能力評估和分析結(jié)果的展示。動態(tài)增容能力計算結(jié)果的準(zhǔn)確可靠與否將直接影響電力調(diào)度部門的決策和線路的運(yùn)行安全，若計算結(jié)果出錯，可能引發(fā)重大安全事故和大規(guī)模停電，因此必須嚴(yán)格保證動態(tài)增容能力計算結(jié)果準(zhǔn)確可靠。而動態(tài)增容能力計算結(jié)果準(zhǔn)確性與可靠性完全取決于動態(tài)增容監(jiān)測終端提供的原始采集數(shù)據(jù)是否足夠準(zhǔn)確。

3、在現(xiàn)有技術(shù)中，由于動態(tài)增容監(jiān)測終端本身的異常(終端故障、傳感器損壞等)或無線通信網(wǎng)絡(luò)異常(網(wǎng)絡(luò)波動、延時、丟包、干擾)，都可能造成監(jiān)測終端上傳的數(shù)據(jù)存在異常(即無效數(shù)據(jù))，因此在評估動態(tài)增容能力之前，應(yīng)該采取措施正確判別并剔除所有監(jiān)測終端上傳數(shù)據(jù)中的異常數(shù)據(jù)，保留有效數(shù)據(jù)。異常數(shù)據(jù)的存在將導(dǎo)致動態(tài)增容能力的錯誤評估，繼而為電網(wǎng)的調(diào)度工作和電網(wǎng)運(yùn)行安全帶來巨大的風(fēng)險，而目前市面上的動態(tài)增容系統(tǒng)并不具備完善的異常數(shù)據(jù)判別功能，缺乏行之有效的動態(tài)增容數(shù)據(jù)異常判別方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，提供一種架空線路監(jiān)測終端的有效數(shù)據(jù)辨識方法，解決以上技術(shù)問題；

2、本發(fā)明的目的還在于，提供一種架空線路監(jiān)測終端的有效數(shù)據(jù)辨識系統(tǒng)，解決以上技術(shù)問題；

3、一種架空線路監(jiān)測終端的有效數(shù)據(jù)辨識方法，包括，

4、步驟s1，于架空線路的三相導(dǎo)線上分別安裝監(jiān)測終端，所述監(jiān)測終端用于采集監(jiān)測數(shù)據(jù)，所述監(jiān)測數(shù)據(jù)包括導(dǎo)線溫度、環(huán)境溫度、導(dǎo)線電流、日照強(qiáng)度、環(huán)境風(fēng)速其中的一個或多個；

5、步驟s2，采用若干個用于辨識所述架空線路動態(tài)增容有效數(shù)據(jù)的判定條件對所述監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行辨識，判斷所述判定條件中是否有至少一個表明所述監(jiān)測數(shù)據(jù)存在異常，如果是，則判定所述監(jiān)測數(shù)據(jù)為異常數(shù)據(jù)，并輸出告警信息，如果否，則判定所述監(jiān)測數(shù)據(jù)為所述有效數(shù)據(jù)。

6、優(yōu)選地，步驟s2中所述判定條件包括，

7、條件a，判斷所述監(jiān)測數(shù)據(jù)是否超出設(shè)定的有效范圍；和/或，

8、條件b，判斷在所述架空線路同一位置的三個所述監(jiān)測終端采集的所述監(jiān)測數(shù)據(jù)的絕對偏差是否大于第一設(shè)定閾值；和/或，

9、條件c，判斷所述監(jiān)測數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)集合絕對中位差比值是否大于第二設(shè)定閾值；和/或，

10、條件d，判斷同一個所述監(jiān)測終端上傳的所述監(jiān)測數(shù)據(jù)是否連續(xù)三次相同；和/或，

11、條件e，判斷所述導(dǎo)線溫度與所述環(huán)境溫度差值是否小于第三設(shè)定閾值。

12、優(yōu)選地，條件a、條件d中所述監(jiān)測數(shù)據(jù)包括所述導(dǎo)線溫度、所述環(huán)境溫度、所述導(dǎo)線電流、所述日照強(qiáng)度以及所述環(huán)境風(fēng)速；

13、條件a中的有效范圍包括所述導(dǎo)線溫度的有效范圍[tcl,tch]；

14、其中，tcl表示所述導(dǎo)線溫度的有效范圍的下限，tch表示所述導(dǎo)線溫度的有效范圍的上限；

15、tcl的計算式如下，

16、tcl＝k1×ta(low)；

17、其中，k1表示第一預(yù)設(shè)安全系數(shù)，1.0＜k1＜1.4，ta(low)表示當(dāng)?shù)厥陜?nèi)所述環(huán)境溫度的最低值；

18、tch的計算式如下，

19、tch＝k2×tc(lim)；

20、其中，k2表示第二預(yù)設(shè)安全系數(shù)，1.1＜k2＜1.5，tc(lim)表示導(dǎo)線的最高允許溫度值；

21、條件a的有效范圍還包括所述環(huán)境溫度的有效范圍[tal,tah]；

22、其中，tal表示所述環(huán)境溫度的有效范圍的下限，tah表示所述環(huán)境溫度的有效范圍的上限；

23、tal的計算式如下，

24、tal＝k3×ta(low)；

25、其中，k3表示第三預(yù)設(shè)安全系數(shù)，1.0＜k3＜1.4，ta(low)表示當(dāng)?shù)厥陜?nèi)所述環(huán)境溫度的最低值；

26、tah的計算式如下，

27、tah＝k4×ta(high)；

28、其中，k4表示第四預(yù)設(shè)安全系數(shù)，1.1＜k4＜1.5，ta(high)表示當(dāng)?shù)厥陜?nèi)所述環(huán)境溫度的最高值；

29、條件a的有效范圍還包括所述導(dǎo)線電流的有效范圍[icl,ich]；

30、其中，icl表示所述導(dǎo)線電流的有效范圍的下限，icl＝0a，ich表示所述導(dǎo)線電流的有效范圍的上限；

31、ich的計算式如下，

32、ich＝k5×ic(lim)；

33、其中，k5表示第五預(yù)設(shè)安全系數(shù)，1.5＜k5＜3，ic(lim)表示導(dǎo)線的額定載流量；

34、條件a的有效范圍還包括所述日照強(qiáng)度的白天特定時段的有效范圍[jsl1,jsl1]，所述白天特定時段為04:00～20:00；

35、其中，jsl1表示所述白天特定時段的有效范圍的下限，jsl1＝0w/m2，jsh1表示所述白天特定時段的有效范圍的上限；

36、jsh1的計算式如下，

37、jsh1＝k6×js1(high)；

38、其中，k6表示第六預(yù)設(shè)安全系數(shù)，1.1＜k6＜1.5，js1(high)表示當(dāng)?shù)厥陜?nèi)所述日照強(qiáng)度的最大值；

39、條件a的有效范圍還包括所述日照強(qiáng)度的夜晚特定時段的有效范圍[jsl2,jsh2]，所述夜晚特定時段為20:00～04:00；

40、其中，jsl2表示所述夜晚特定時段的有效范圍的下限，jsl2＝0w/m2，jsh2表示所述夜晚特定時段的有效范圍的上限，jsh2＝100w/m2；

41、條件a的有效范圍還包括所述環(huán)境風(fēng)速的有效范圍[vfl,vfh]；

42、其中，vfl表示所述環(huán)境風(fēng)速的有效范圍的下限，vfl＝0w/m2，vfh表示所述環(huán)境風(fēng)速的有效范圍的上限；

43、vfh的計算式如下，

44、vfh＝k7×vf(high)；

45、其中，k7表示第七預(yù)設(shè)安全系數(shù)，1.2＜k7＜1.8，vf(high)表示當(dāng)?shù)厥陜?nèi)所述環(huán)境風(fēng)速的最大值。

46、優(yōu)選地，條件b中所述監(jiān)測數(shù)據(jù)包括所述導(dǎo)線溫度、所述環(huán)境溫度以及所述日照強(qiáng)度；

47、條件b的第一設(shè)定閾值包括所述導(dǎo)線溫度的第一設(shè)定閾值δbadth1，δbadth1＝10，對于同一安裝位置的三臺所述監(jiān)測終端，對應(yīng)導(dǎo)線的溫度分別為tca、tcb、tcc，所述導(dǎo)線溫度的絕對偏差計算式為，

48、bad1＝tci-μ1(i＝a,b,c)；

49、其中，bad1表示所述導(dǎo)線溫度的絕對偏差，tci表示第i相導(dǎo)線的所述導(dǎo)線溫度，μ1表示第一計算系數(shù)，a,b,c分別表示所述架空線路的三相；

50、μ1的計算式為，

51、μ1＝(tca+tcb+tcc)/3；

52、其中，tca、tcb、tcc分別表示三相導(dǎo)線的溫度；

53、條件b的第一設(shè)定閾值還包括所述環(huán)境溫度的第一設(shè)定閾值δbadth2，δbadth2＝5，對于同一安裝位置的三臺所述監(jiān)測終端，對應(yīng)的所述環(huán)境溫度分別為taa、tab、tac，所述環(huán)境溫度的絕對偏差計算式為，

54、bad2＝tai-μ2(i＝a,b,c)；

55、其中，bad2表示所述環(huán)境溫度的絕對偏差，tai表示第i相導(dǎo)線的所述環(huán)境溫度，μ2表示第二計算系數(shù)，a,b,c分別表示所述架空線路的三相；

56、μ2的計算式為，

57、μ2＝(taa+tab+tac)/3；

58、其中，taa、tab、tac分別表示三相導(dǎo)線的所述環(huán)境溫度；

59、條件b的第一設(shè)定閾值還包括所述日照強(qiáng)度的第一設(shè)定閾值δbadth3，δbadth3＝300，對于同一安裝位置的三臺所述監(jiān)測終端，對應(yīng)的所述日照強(qiáng)度分別為jsa、jsb、jsc，所述日照強(qiáng)度的絕對偏差計算式為，

60、bad3＝j(luò)si-μ3(i＝a,b,c)；

61、其中，bad3表示所述日照強(qiáng)度的絕對偏差，jsi表示第i相導(dǎo)線的所述日照強(qiáng)度，μ3表示第三計算系數(shù)，a,b,c分別表示所述架空線路的三相；

62、μ3的計算式為，

63、μ3＝(jsa+jsb+jsc)/3；

64、其中，jsa、jsb、jsc分別表示三相導(dǎo)線的所述日照強(qiáng)度。

65、優(yōu)選地，條件c中所述監(jiān)測數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)集合絕對中位差比值通過以下步驟得到，

66、計算全部所述監(jiān)測終端采集得到的數(shù)據(jù)集合的中位數(shù)；

67、計算出所述數(shù)據(jù)集合中每個數(shù)據(jù)與所述數(shù)據(jù)集合的中位數(shù)偏差的絕對值，得到絕對偏差數(shù)據(jù)數(shù)組；

68、計算出所述絕對偏差數(shù)據(jù)數(shù)組的中位數(shù)，乘以1.4826得到絕對中位差；

69、計算所述絕對偏差數(shù)據(jù)數(shù)組的每個元素與所述絕對中位差的比值；

70、條件c中所述監(jiān)測數(shù)據(jù)包括所述導(dǎo)線溫度、所述環(huán)境溫度以及所述導(dǎo)線電流。

71、優(yōu)選地，條件e中第三設(shè)定閾值為2℃～3℃；

72、步驟s2中所述告警信息包括所述監(jiān)測終端的編號、安裝位置、所屬線路、異常數(shù)據(jù)時間、異常數(shù)據(jù)值以及數(shù)據(jù)異常的原因。

73、一種架空線路監(jiān)測終端的有效數(shù)據(jù)辨識系統(tǒng)，包括，

74、原始數(shù)據(jù)端口模塊，用于接收安裝于架空線路的三相導(dǎo)線上的監(jiān)測終端采集得到的監(jiān)測數(shù)據(jù)；

75、有效性辨識模塊，連接所述原始數(shù)據(jù)端口模塊，基于所述的架空線路監(jiān)測終端的有效數(shù)據(jù)辨識方法以識別所述監(jiān)測數(shù)據(jù)中的有效數(shù)據(jù)、剔除異常數(shù)據(jù)，并發(fā)送告警信息；

76、功能管理模塊，連接所述有效性辨識模塊，用于接收所述有效數(shù)據(jù)和所述告警信息，并向所述有效性辨識模塊反饋定值信息。

77、優(yōu)選地，所述原始數(shù)據(jù)端口模塊包括，

78、導(dǎo)線溫度接收端口，用于接收導(dǎo)線溫度數(shù)據(jù)；

79、環(huán)境溫度接收端口，用于接收環(huán)境溫度數(shù)據(jù)；

80、導(dǎo)線電流接收端口，用于接收導(dǎo)線電流數(shù)據(jù)；

81、日照強(qiáng)度接收端口，用于接收日照強(qiáng)度數(shù)據(jù)；

82、環(huán)境風(fēng)速接收端口，用于接收環(huán)境風(fēng)速數(shù)據(jù)。

83、優(yōu)選地，所述有效性辨識模塊包括，

84、第一辨識子模塊，用于判斷所述監(jiān)測數(shù)據(jù)是否超出設(shè)定的有效范圍；

85、第二辨識子模塊，用于判斷在所述架空線路同一位置的三個所述監(jiān)測終端采集的所述監(jiān)測數(shù)據(jù)的絕對偏差是否大于第一設(shè)定閾值；

86、第三辨識子模塊，用于判斷所述監(jiān)測數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)集合絕對中位差比值是否大于第二設(shè)定閾值；

87、第四辨識子模塊，用于判斷同一個所述監(jiān)測終端上傳的所述監(jiān)測數(shù)據(jù)是否連續(xù)三次相同；

88、第五辨識子模塊，用于判斷導(dǎo)線溫度與環(huán)境溫度差值是否小于第三設(shè)定閾值。

89、優(yōu)選地，所述功能管理模塊包括，

90、定值管理子模塊，用于錄入并管理第一預(yù)設(shè)安全系數(shù)、第二預(yù)設(shè)安全系數(shù)、第三預(yù)設(shè)安全系數(shù)、第四預(yù)設(shè)安全系數(shù)、第五預(yù)設(shè)安全系數(shù)、第六預(yù)設(shè)安全系數(shù)、第七預(yù)設(shè)安全系數(shù)以及所述第二辨識子模塊的第一設(shè)定閾值、所述第三辨識子模塊的第二設(shè)定閾值、所述第五辨識子模塊的第三設(shè)定閾值；

91、告警管理子模塊，用于接收并管理所述有效性辨識模塊發(fā)送的所述異常數(shù)據(jù)和所述告警信息；

92、有效數(shù)據(jù)管理子模塊，用于接收并管理所述有效性辨識模塊發(fā)送的所述有效數(shù)據(jù)。

93、本發(fā)明的有益效果是：由于采用以上技術(shù)方案，確定監(jiān)測終端采集數(shù)據(jù)的有效范圍，能夠有效識別監(jiān)測終端采集的異常數(shù)據(jù)，保證輸電線路動態(tài)增容能力評估所用的原始數(shù)據(jù)是完全可信可靠的，有助于提升動態(tài)增容技術(shù)的實用性。