專利名稱：量測質量的自適應監(jiān)測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理技術，特別是涉及一種用于監(jiān)測電力系統(tǒng)的遠動 量測采集可靠性的量測質量的自適應監(jiān)測方法的技術。
背景技術：
狀態(tài)估計是現(xiàn)代能量管理系統(tǒng)(EMS)的高級應用軟件的基本內容，它根據(jù)數(shù)據(jù) 采集與監(jiān)控系統(tǒng)(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(tǒng)狀態(tài)變量(母線電壓的幅值和相角)的最佳估計值。
電力系統(tǒng)狀態(tài)估計的主要功能是l)對數(shù)據(jù)進行計算，得到最接近于系統(tǒng)真實 狀態(tài)的最佳估計值，提高數(shù)據(jù)的精度。2)對生數(shù)據(jù)進行不良數(shù)據(jù)的檢測和辨識，刪 除或修正不良數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)系統(tǒng)的可靠性。3)算出完整而準確的電力系統(tǒng)的各種 電氣量，使數(shù)據(jù)庫完整。4)根據(jù)遙測量估計電網(wǎng)的實際開關狀態(tài)，糾正偶然出現(xiàn)的 錯誤的開關狀態(tài)信息，以保證數(shù)據(jù)庫中電網(wǎng)接線方式的正確性。5)某些可疑或未知 的參數(shù)作為狀態(tài)量處理時，可以估計出這些參數(shù)的值。
數(shù)據(jù)流程上，電力系統(tǒng)狀態(tài)估計程序輸入的是低精度、不完整、偶爾還有不良 數(shù)據(jù)的"生數(shù)據(jù)"，而輸出的則是精度高、完整和可靠的數(shù)據(jù)。因此，其數(shù)據(jù)源的質 量對其數(shù)據(jù)處理速度及數(shù)據(jù)處理的可靠性影響很大。如果能夠給狀態(tài)估計程序提供 一個好的數(shù)據(jù)源，將改善狀態(tài)估計的運行環(huán)境，加快狀態(tài)估計的收斂，提高狀態(tài)估 計對數(shù)據(jù)處理的可靠性。
目前，國內外對SCADA數(shù)據(jù)采用各種預處理方式，使的狀態(tài)估計的輸入數(shù)據(jù)質 量有所提高。但缺乏一種技術方法，來監(jiān)測這些低精度，質量不高的數(shù)據(jù)。

發(fā)明內容
針對上述現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種通過 對歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)進行分析，采用適應權值的方法辨別低質量數(shù)據(jù)來源，從而 自動找出低質量數(shù)據(jù)來源的自適應監(jiān)測方法。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明所提供的一種量測質量的自適應監(jiān)測方法，其 特征在于，具體步驟如下
1) 對每個量測按照所屬的RTU通道自動分區(qū)；
2) 對每個量測采用多種監(jiān)測方式在指定時間段中進行數(shù)據(jù)質量監(jiān)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(tǒng)計分析，計算出各分區(qū)量測的低質量比例，并根據(jù) 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污染；
4) 重復步驟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(jù)低質量量測點的分區(qū)及其質量值，排除低質量RTU的污染后，從數(shù)值上 區(qū)分其原因是該測點采集裝置的誤差還是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(tǒng)中數(shù)據(jù)采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(xù)出現(xiàn)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(jiān)測方式所監(jiān)測到的實時數(shù)據(jù)，自動 分配不同的權值，以區(qū)分監(jiān)測方式的嚴密性和科學可行性；3)對監(jiān)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(jiān)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(fā)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(lián)絡線潮流方向異常、電壓、電流、潮流不匹配、并列母線電壓差異常、同設備線電壓差異常、同設備三相電流異常。
本發(fā)明提供的量測質量的自適應監(jiān)測方法，通過對采樣數(shù)據(jù)進行自動分區(qū)，采 用多種監(jiān)測方式在指定時間內進行循環(huán)監(jiān)測，從而得到一個低質量量測矩陣，然后 再根據(jù)分區(qū)結果和低質量量測矩陣分析低質量量測來源，并自動糾正低質量RTU通 道所屬量測權值后重新計算量測數(shù)據(jù)的加權質量，使低質量數(shù)據(jù)不再變化，結束迭 代，因此能夠排除低質量通道的污染，最后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(fā)明實施例量測質量的自適應監(jiān)測方法的流程圖2是本發(fā)明實施例量測質量的自適應監(jiān)測方法的量測監(jiān)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(fā)明的技術方案作進一步詳細描述。 本發(fā)明實施例所提供的一種量測質量的自適應監(jiān)測方法，其特征在于，具體步 驟如下
1) 對每個量測按照所屬的RTU通道自動分區(qū)；
2) 對每個量測采用多種監(jiān)測方式在指定時間段中進行數(shù)據(jù)質量監(jiān)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(tǒng)計分析，計算出各分區(qū)量測的低質量比例，并根據(jù) 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污染；
4) 重復步驟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(jù)低質量量測點的分區(qū)及其質量值，排除低質量RTU的污染后，從數(shù)值上 區(qū)分其原因是該測點采集裝置的誤差還是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(tǒng)中數(shù)據(jù)采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(xù)出現(xiàn)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(jiān)測方式所監(jiān)測到的實時數(shù)據(jù)，自動 分配不同的權值，以區(qū)分監(jiān)測方式的嚴密性和科學可行性；3)對監(jiān)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(jiān)測方法的實現(xiàn)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(qū)，記為
A={A1,A2,A3,……};
2) 形成網(wǎng)絡拓撲，取一個時間斷面，把分區(qū)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(jiān)測方式進行監(jiān)測，對每種監(jiān)測方式循環(huán)監(jiān)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，并對其賦予時間標識后存入數(shù) 據(jù)庫，從而得到多維量測質量向量，記為V(l)={ MlZWi, M2ZWi, M3ZWi,……
5) 重復2) —4)步，直至達到指定的時間，并將其相應的質量向量和時間標 識存入數(shù)據(jù)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(shù)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(shù)據(jù)，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(qū)，并根據(jù)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(qū)的量測低質量比例，并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，以排除其污染，再重復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并集為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，迭代結束后所得到的Msigl。w 為確認為排除通道污染后單點低質量量測，根據(jù)該量測點的分區(qū)及其質量值，從數(shù) 值上區(qū)分其原因是采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(jiān)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(fā)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(lián)絡線潮流方向異常、電壓、電流、潮流不匹配、 并列母線電壓差異常、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(jiān)測方法，其特征在于，具體步驟如下1)對每個量測按照所屬的RTU通道自動分區(qū)；2)對每個量測采用多種監(jiān)測方式在指定時間段中進行數(shù)據(jù)質量監(jiān)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(tǒng)計分析，計算出各分區(qū)量測的低質量比例，并根據(jù)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污染；4)重復步驟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(jù)低質量量測點的分區(qū)及其質量值，排除低質量RTU的污染后，從數(shù)值上區(qū)分其原因是該測點采集裝置的誤差還是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(tǒng)中數(shù)據(jù)采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(xù)出現(xiàn)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(jiān)測方式所監(jiān)測到的實時數(shù)據(jù)，自動分配不同的權值，以區(qū)分監(jiān)測方式的嚴密性和科學可行性；3)對監(jiān)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(jù)權利要求l所述的量測質量的自適應監(jiān)測方法，其特征在于，所述的監(jiān) 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(fā) 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(lián)絡線潮流方向異常、電壓、電流、潮流不匹配、并列母線電壓差異常、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(jiān)測方法，涉及電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理技術領域，所解決的是的對量測的質量進行監(jiān)測的技術問題。該方法的特征在于，具體步驟如下1)對每個量測按所屬RTU通道自動分區(qū)；2)對每個量測采用多種監(jiān)測方式在指定時間段中進行數(shù)據(jù)質量監(jiān)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(tǒng)計分析，計算出各分區(qū)量測的低質量比例，并根據(jù)權值分配原則自動修改低質量RTU通道的權值；4)重復步驟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(jù)低質量量測點的分區(qū)及質量值，從數(shù)值上區(qū)分其原因，從而得出低質量量測來源的分析報告。利用本發(fā)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(yōu)先權日2008年6月30日
發(fā)明者張衛(wèi)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