CN102663255B - 一种一次调频试验的数据自动处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一次调频试验的数据自动处理方法，该方法有别于人工处理数据的方法，使用发电机组一次调频试验的数据自动处理方法，能够有效准确的选择一次调频试验所需要的采样数据进行处理，一方面克服了大批无用数据对试验的干扰得到有价值的试验数据，另一方面较手工选取数据，自动数据处理虽然难以实现，但当设计好之后，对于数据处理相对于手工处理有更大的优势，大大提高了发电机组一次调频试验的工作效率。

Description

一种一次调频试验的数据自动处理方法

技术领域

本发明属于电力系统一次调频及参数辨识自动测试系统的网级和厂级技术领域，涉及发电机组一次调频，尤其是一次调频试验的数据自动处理的方法。

背景技术

对于以往的一次调频试验的数据处理，都是通过手动方式即通过观察采样数据的图形曲线选择系统需要的部分数据进行相应的辨识操作，观察往往带有主观性，不同人员会选择不同的数据段，这使得一次调频试验的数据随机性过高、误差较大，严重影响了发电机组一次调频试验的准确度。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种一次调频试验的数据自动处理方法，该方法使用发电机组一次调频试验的数据自动处理方法，能够有有效准确的选择发电机组一次调频所需要的数据部分进行处理，能够克服大批无用数据对试验的干扰得到有价值的试验数据，并提高汽轮机调速系统参数辨识试验的工作效率。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

这种一次调频试验的数据自动处理方法如下：

1)将一次调频试验所采集的采样数据的波动范围设为Δy；对于响应前的稳定部分，对采样数据进行算术平均滤波，将求得的平均值与Δy进行对比，若求得的平均值在波动范围Δy之内，则用滤波后的平均值代替原有值，若求得的平均值突然跳变到波动范围Δy之外，则确定此点就是转差变动点，即系统的基准点x₀，以基准点x₀为新的起点，继续进行算术平均滤波，然后用求得的平均值继续与Δy进行对比，求得的平均值在波动范围Δy之内，则用滤波后的平均值代替原有值，若求得的平均值突然跳变到波动范围Δy之外，则确定此点为响应完成点，记此点为x′；又以x′为新的起点，此部分则为响应完成后的稳态部分，再次用算术平均滤波算法进行处理；

2)若一次调频试验所采集的采样数据的负荷响应前后都是平滑的曲线，则求采样数据上的驻点，驻点包括基准点x′₀和完成点x″；

3)设基准点和完成点的给定值分别为Δ₀和Δ′，则按照下式确定最终的基准点X₀和完成点X

$X_0=\left\{\begin{array}{cc}{x}_0& |x_0-{\mathrm{\Δ}}_0|\≤|x_0^{\′}-{\mathrm{\Δ}}_0|\\ x_0^{\′}& |x_0^{\′}-{\mathrm{\Δ}}_0|\≤|x_0-{\mathrm{\Δ}}_0|\end{array}\right.$

$X^{\′}=\left\{\begin{array}{cc}{x}^{\′}& |x^{\′}-{\mathrm{\Δ}}^{\′}|\≤|x^{\′\′}-{\mathrm{\Δ}}^{\′}|\\ x^{\′\′}& |x^{\′\′}-{\mathrm{\Δ}}^{\′}|\≤|x^{\′}-{\mathrm{\Δ}}^{\′}|\end{array}\right..$

进一步的，上述2)中，求采样数据上的驻点的方法为：设采样数据曲线为f(x)，求采样数据曲线上f′(x)＝0的两点，在前的点即为基准点，在后的点即为完成点。

本发明具有以下有益效果：

(1)在一次调频试验进行数据处理时能够准确快速的选择响应基准点和响应完成点。

(2)在一次调频试验进行数据处理时能够精确的求得最大和最小响应负荷点。

(3)在一次调频试验进行数据处理时利用时间差能够不同时间段对应的响应负荷。

(4)本发明的方法简单，运行稳定，有利于实现优与手动选取基准点和完成点。

附图说明

图1是一次调频试验的数据自动处理流程图。

具体实施方式

本发明的一次调频试验的数据自动处理方法为：

1)将一次调频试验所采集的采样数据的波动范围设为Δy；对于响应前的稳定部分，对采样数据进行算术平均滤波，将求得的平均值与Δy进行对比，若求得的平均值在波动范围Δy之内，则用滤波后的平均值代替原有值，若求得的平均值突然跳变到波动范围Δy之外，则确定此点就是转差变动点，即系统的基准点x₀，以基准点x₀为新的起点，继续进行算术平均滤波，然后用求得的平均值继续与Δy进行对比，求得的平均值在波动范围Δy之内，则用滤波后的平均值代替原有值，若求得的平均值突然跳变到波动范围Δy之外，则确定此点为响应完成点，记此点为x′；又以x′为新的起点，此部分则为响应完成后的稳态部分，再次用算术平均滤波算法进行处理；

2)若一次调频试验所采集的采样数据的负荷响应前后都是平滑的曲线，则求采样数据上的驻点，驻点包括基准点x′₀和完成点x″；求采样数据上的驻点的方法为：设采样数据曲线为f(x)，求采样数据曲线上f′(x)＝0的两点，在前的点即为基准点，在后的点即为完成点。

3)设基准点和完成点的给定值分别为Δ₀和Δ′，则按照下式确定最终的基准点X₀和完成点X′

$X_0=\left\{\begin{array}{cc}{x}_0& |x_0-{\mathrm{\Δ}}_0|\≤|x_0^{\′}-{\mathrm{\Δ}}_0|\\ x_0^{\′}& |x_0^{\′}-{\mathrm{\Δ}}_0|\≤|x_0-{\mathrm{\Δ}}_0|\end{array}\right.$

$X^{\′}=\left\{\begin{array}{cc}{x}^{\′}& |x^{\′}-{\mathrm{\Δ}}^{\′}|\≤|x^{\′\′}-{\mathrm{\Δ}}^{\′}|\\ x^{\′\′}& |x^{\′\′}-{\mathrm{\Δ}}^{\′}|\≤|x^{\′}-{\mathrm{\Δ}}^{\′}|\end{array}\right..$

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1，设数据的波动范围为Δy；在初次处理的基础上对于响应前的稳定部分，对采样数据进行算术平均滤波，若平均值在波动范围Δy之内，则用滤波后的平均值代替原有值；若当采样值N远远大于采样频率，滤波值突然跳变到波动范围Δy之外，可以确定此点就是转差变动点，即系统的基准点x₀，以基准点为新的起点，继续用平均值且均值在Δy之内的方法，求取负荷响应过程中的滤波数据；当采样值远远大于采样频率且波动值发生跳变，说明负荷响应完成且系统再次进入稳定状态，即完成了一次调频响应过程，记此点为x′；又以x′为新的起点，此部分则为响应完成后的稳态部分，再次用算术平均滤波算法进行处理。

这是通过控制波动范围来选择基准点和完成响应的点，同时也可以通过总体算术平均滤波，负荷响应前后都是平滑的曲线，只有在响应过程中会出现跳变，因此可以通过求驻点(即一阶导数f′(x)＝0的点)求得x₀和x′。采用这种方法计算较为快速，适合于在稳定阶段变化相对平稳的数据，如果整个数据的波动范围大，由于是整体计算均值，可能求得的x′₀、x″与真值偏差较大。为了准确无误的得到系统所需要的结果，可以将两种算法同时使用，取二者与给定值差的绝对值最小的点作为基准点和负荷响应完成点。设给定值分别为Δ₀和Δ′则

$X_0=\left\{\begin{array}{cc}{x}_0& |x_0-{\mathrm{\Δ}}_0|\≤|x_0^{\′}-{\mathrm{\Δ}}_0|\\ x_0^{\′}& |x_0^{\′}-{\mathrm{\Δ}}_0|\≤|x_0-{\mathrm{\Δ}}_0|\end{array}\right.$

$X^{\′}=\left\{\begin{array}{cc}{x}^{\′}& |x^{\′}-{\mathrm{\Δ}}^{\′}|\≤|x^{\′\′}-{\mathrm{\Δ}}^{\′}|\\ x^{\′\′}& |x^{\′\′}-{\mathrm{\Δ}}^{\′}|\≤|x^{\′}-{\mathrm{\Δ}}^{\′}|\end{array}\right..$

得到了基准点和负荷相应完成点之后，根据不同的要求，通过时差可以分别算出3s、15s、30s以及45s所对应的响应负荷。通过对采样数据求二阶导数也可求得所对应的最大负荷和最小负荷响应时间。

若f′(x)＝0且f′(x)＞0，则所求点为负荷极小值点；若f′(x)＝0且f′(x)＜0，则所求点为负荷极大值点，分别计算出所选数据两个端点所对应的值，就可以得到最大、最小负荷点。

综上所述，本发明有别于人工处理数据的方法，使用发电机组一次调频试验的数据自动处理方法，能够有有效准确的选择发电机组一次调频所需要的数据部分进行处理，一方面克服了大批无用数据对试验的干扰得到有价值的试验数据，另一方面较手工选取数据，自动数据处理虽然难以实现，但当设计好之后，对于数据处理相对于手工处理有更大的优势，大大提高了汽轮机调速系统参数辨识试验的工作效率。

Claims (1)

1.一种一次调频试验的数据自动处理方法，其特征在于：

1)将一次调频试验所采集的采样数据的波动范围设为Δy；对于响应前的稳定部分，对采样数据进行算术平均滤波，将求得的平均值与Δy进行对比，若求得的平均值在波动范围Δy之内，则用滤波后的平均值代替原有值，若求得的平均值突然跳变到波动范围Δy之外，则确定此点就是转差变动点，即系统的基准点x₀，以基准点x₀为新的起点，继续进行算术平均滤波，然后用求得的平均值继续与Δy进行对比，求得的平均值在波动范围Δy之内，则用滤波后的平均值代替原有值，若求得的平均值突然跳变到波动范围Δy之外，则确定此点为响应完成点，记此点为x'；又以x'为新的起点，此部分则为响应完成后的稳态部分，再次用算术平均滤波算法进行处理；

通过控制波动范围来选择基准点和响应完成点，同时通过总体算术平均滤波，负荷响应前后都是平滑的曲线，只有在响应过程中会出现跳变，因此通过求驻点，即一阶导数f'(x)＝0的点，求得x₀和x'；

2)若一次调频试验所采集的采样数据的负荷响应前后都是平滑的曲线，则求采样数据上的驻点，驻点包括基准点x'₀和完成点x"；求采样数据上的驻点的方法为：设采样数据曲线为f(x),求采样数据曲线上f'(x)＝0的两点，在前的点即为基准点，在后的点即为完成点；

3)设基准点和完成点的给定值分别为Δ₀和Δ'，则按照下式确定最终的基准点X₀和完成点X'

$X_0=\left\{\begin{array}{cc}{x}_0& |x_0-{\mathrm{\Δ}}_0|\≤|x_0^{\′}-{\mathrm{\Δ}}_0|\\ x_0^{\′}& |x_0^{\′}-{\mathrm{\Δ}}_0|\≤|x_0-{\mathrm{\Δ}}_0|\end{array}\right.$

$X^{\′}=\left\{\begin{array}{cc}{x}^{\′}& |x^{\′}-{\mathrm{\Δ}}^{\′}|\≤|x^{\′\′}-{\mathrm{\Δ}}^{\′}|\\ x^{\′\′}& |x^{\′\′}-{\mathrm{\Δ}}^{\′}|\≤|x^{\′}-{\mathrm{\Δ}}^{\′}|\end{array}\right.;$

得到了基准点和负荷响应完成点之后，根据不同的要求，通过时差可以分别算出3s、15s、30s以及45s所对应的响应负荷；通过对采样数据求二阶导数也可求得所对应的最大负荷和最小负荷响应时间。