CN104821657A - 基于ssd模型的数据辨识实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种基于SSD模型的数据辨识实现方法，具体包括如下步骤：(1)利用SSD模型中定义的一次设备、一次设备的连接点、一次设备的连接关系以及LN节点中的量测点信息，实现变电站一次设备的实时在线状态拓扑分析。(2)进行数据的初始化，获取检测设备相关的量测量，并对站内模型进行完整性校核。(3)进行全站一次设备实时在线状态拓扑分析。(4)在站内实时拓扑分析的基础上，对主变相关数据和开关刀闸位置进行数据合理性和不良性检测。(5)不良数据检测告警：状态可疑的量测质量位需标记为可疑并告警，对于可疑状态恢复的量测质量位状态标记为正常，并提示可疑状态恢复。

Description

基于SSD模型的数据辨识实现方法

技术领域

本发明属于电力系统变电站自动化技术领域，具体涉及一种基于SSD模型的数据辨识的实现方法。

背景技术

随着电网自动化程度越来越高,电力系统运行对数据的依赖程度也越来越大,准确的量测数据是电力系统安全稳定运行的前提和条件。但实时量测系统由于布局不合理、通道传输不畅或管理操作不严等原因,造成站端采集数据准确性降低，必须对实时量测数据进行不良数据的检测与辨识。基于站内实时拓扑分析的不良数据的检测与辨识是电力系统状态估计的重要功能之一,其目的在于排除量测采样数据中偶然出现的少量不良数据,提高状态估计的可靠性,对电力系统的安全稳定运行具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于SSD模型的数据辨识实现方法，在扩展SSD建模方法的基础上，建立包含一二次设备关联关系的变电站全景数据模型，以提取站内拓扑关系和多专业冗余量测信息，通过遥信状态与遥测值关联关系的相互比较，辨识出错误的开关状态及可疑的量测数据。

本发明的目的可通过以下的技术措施来实现：

一种基于SSD模型的数据辨识实现方法，具体包括如下步骤：

(1)利用SSD模型定义一次设备、一次设备的连接点、一次设备的连接关系以及LN节点(Logic Node逻辑节点)中的量测点信息。

(2)进行数据的初始化，获取检测设备相关的量测量，并对站内模型进行完整性校核。

(3)进行全站一次设备实时在线状态拓扑分析，依据SSD模型中定义的一次设备端点和连接关系，按不同电压等级，从主变绕组侧起至母线侧止，将有关联关系的设备端点生成为一个物理节点；并结合各端点关联的开关、刀闸实时状态，将合位开关、刀闸相连的物理节点看成一个拓扑节点，从而生成站内拓扑节点信息。

(4)在站内实时拓扑分析的基础上，对主变相关数据和开关刀闸位置进行数据合理性和不良性检测。对可疑数据的质量位标识为“状态可疑”。包含以下检测项：

三相量测是否平衡：检测主变各侧绕组的三相电压、三相电流是否平衡。

变压器功率量测总合是否平衡：检测主变各侧的有功、无功总和是否平衡。

同一设备的有功、无功、电流、电压、功率因数量测一致性检测：依据有功、无功、电流、电压、功率因数的计算关系，检测主变各侧绕组的相关量测量是否匹配。

主变分接头位置与母线电压一致性检测：依据主变各侧母线电压和分接头的计算关系，检测主变分接头位置与母线电压是否匹配。

依据量测量辨识开关、刀闸位置：依据开关相关的量测量检测开关、刀闸位置与量测量是否一致。

(5)不良数据检测告警：状态可疑的量测质量位需标记为可疑并告警，对于可疑状态恢复的量测质量位状态标记为正常，并提示可疑状态恢复。

本发明对比现有技术，有如下优点：基于SSD模型，充分利用模型中设备间的关联关系和开关、刀闸的实时状态，生成一次设备的实时拓扑状态，在此基础上对数据的不良性和有效性进行检测，在数据可疑和可疑恢复时，发出告警和复归信息，及时、有效、准确的鉴别可疑数据，提高站端数据质量。

附图说明

图1是本发明站内数据辨识使用的相关数据表的关联关系；

图2是拓扑分析中设备端点与物理节点的关系；

图3是拓扑分析中生成组合开关示意图；

图4是三相量测平衡检测过程的流程示意图；

图5是依据量测值辨识开关、刀闸状态的流程图。

具体实施方式

下面根据说明书附图并结合具体实例对本发明的技术方案作进一步详细说明。

图1所示为本发明数据辨识的实现方法使用的相关数据表的关联关系。从设备库中获取站内设备信息和相互间的连接关系，通过各开关、刀闸的实时状态分析出站内拓扑结构。依据设备的量测关系获取各设备相关的遥测和遥信数据，通过量测量的相互比较，辨识出不良数据。具体实现步骤如下：

步骤1：利用SSD模型定义一次设备、一次设备的连接点、一次设备的连接关系以及LN节点(Logic Node逻辑节点)中的量测点信息。

步骤2：进行数据的初始化，获取检测设备相关的量测量，并对站内模型进行完整性校核。校核内容包含以下：

①量测完备性校核

按照下列表检测必备量测是否齐全。在模型中检查以下各设备应具备的量测量是否配置齐全

      

②参数合理性校核

检测各母线和主变各侧绕组的电压值与额定电压的差值是否小于20％

③设备端点有效性检查

检查设备的端点信息是否与对应端点的设备信息一致。

a)对所有含有端点的电力设备进行检查；

b)在设备表中通过“端点”属性找到对应的首(或/和尾)端点的ID信息；

c)在端点表中，通过上一步骤查找出的端点ID获取相应的设备类型和设备ID，如果获取的设备信息与指定的设备信息一致，则表示端点有效性检查正确，否则标记为“设备信息不一致”。

步骤3：进行全站实时拓扑分析：依据SSD模型中设备的端点和连接关系生成物理节点、拓扑节点和组合开关等辅助、虚拟设备。

依据设备的端点信息和主接线图设备的关联关系，按不同电压等级，从主变绕组侧起至母线侧止，将若干有关联关系的设备端点生成为一个物理节点；并结合各端点关联的开关、刀闸实时状态，将合位开关、刀闸相连的物理节点看成一个拓扑节点，从而生成站内拓扑节点信息。即同一电气连接的物理节点均属于一个拓扑节点。所以，并列运行的设备属于同一拓扑节点，即可通过拓扑节点获取并列运行的设备。如图2所示为设备端点与物理节点的关系。

组合开关是一组有关联关系的开关、刀闸的组合。从主变绕组或负荷的某一端点处找起，到母线处止。对于包含分支的连接关系，则按两分支的连接关系生成两组组合开关。如图3所示，B1开关的双母接线方式，将生成D3-B1-D1和D3-B1-D2两组组合开关。

步骤4：在站内实时拓扑分析的基础上，进行数据合理性和不良性检测。对于主变相关数据检测和开关刀闸位置与量测一致性检测的过程如下：

①主变相关数据辨识主要包含以下检测项：

a)三相量测是否平衡

主要对主变各侧绕组关联的电流、电压的三相数据进行一致性判断。判断过程如下：

Uab＝Ubc＝Uca

Uab：AB线电压

Ubc：BC线电压

Uca：CA线电压

Ua＝Ub＝Uc

Ua：A相电压

Ub：B相电压

Uc：C相电压

Ia＝Ib＝Ic

Ia：A相电流

Ib：B相电流

Ic：C相电流

各侧绕组的三个线电压(相电压/相电流)值应相等，Uab(Ua/Ia)、Ubc(Ub/Ib)、Uca(Uc/Ic)三个电压值，任取其中两个值进行判断，如果两值差小于门槛值(取额定电压值或电流值的10％，下同)，则认为两线电压(相电压/相电流)平衡，如果两值差大于门槛值，则认为两线电压(相电压/相电流)不平衡。检测流程如图4所示。

b)变压器功率量测总合是否平衡

检测方法：流入主变的功率与流出主变的功率应基本平衡。将主变各侧绕组的有功P、无功Q分别相加，如果总和小于门槛值则认为平衡，否则不平衡。

c)PQI检测

检测方法：参考以下计算公式，如果计算出的有功P、无功Q和功率因数cosΦ分别与当前值相差小于门槛值则认为匹配，否则不匹配。

cosΦ＝P/sqrt(P*P+Q*Q)

P＝(Ua*Ia+Ub*Ib+Uc*Ic)*cosΦ

Q＝(Ua*Ia+Ub*Ib+Uc*Ic)*sinΦ

cosΦ：功率因数

P：有功功率

Q：无功功率

sinΦ：电压与电流相位差正弦

d)主变分接头位置与母线电压一致性检测

检测方法:依据主变的铭牌信息，额定档位对应的额定电压和主变的电压调整率，计算各档位对应的母线电压，如果计算出的母线电压与当前电压的差值超过门槛值(此门槛值取额定电压的10％)，则认为异常。计算公式如下：

升档升压主变： $U=\frac{U_{\mathrm{hN}}*U_{\mathrm{LN}}}{U_{\mathrm{hN}}*(1+(F_{\mathrm{hN}}-n)*\ΔU)}$

升档降压主变： $U=\frac{U_{\mathrm{hN}}*U_{\mathrm{LN}}}{U_{\mathrm{hN}}*(1+(n-F_{\mathrm{hN}})*\ΔU)}$

U_hN：高压侧额定电压

U_LN：低压侧额定电压

F_hN高压侧额定电压对应的额定档位

ΔU：分接头档位调整率

n：当前档位

②依据量测量辨识开关、刀闸位置

如图5所示，辨识流程如下：

依据开关关联的电流值辨识开关位置是否正确：如果电流值大于门槛值(此门槛值可设定)时，开关状态应为合位，否则即为可疑；如果电流值小于门槛值时，开关状态应为分位，否则即为可疑。

依据开关状态辨识两侧刀闸位置是否正确：如果开关为合位，两侧刀闸应为合位，否则即为可疑状态。如果开关的一侧为两分支结构，则两分支关联的刀闸至少一个应为合位，否则即为可疑。

步骤5：不良数据检测告警：状态可疑的量测质量位需标记为可疑并告警，对于可疑状态恢复的量测质量位状态标记为正常，并提示可疑状态恢复。

本发明依据SSD模型中描述的设备连接点和端点信息，形成一次设备间的关联关系，实时采集开关、刀闸状态，结合一次设备间关联，形成物理节点、组合开关等辅助、虚拟设备，从而生成拓扑分析结果，在实时拓扑分析基础上，采集设备或相关节点关联的遥测量，通过遥信状态与遥测值关联关系的相互比较，辨识出错误的开关状态或可疑量测数据。对于可疑数据，在实时数据库中标记可疑位，并将可疑状态上送主站。

本发明的实施方式不限于此，在本发明上述基本技术思想前提下，按照本领域的普通技术知识和惯用手段对本发明内容所做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于SSD模型的数据辨识实现方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)利用SSD模型定义一次设备、一次设备的连接点、一次设备的连接关系以及Logic Node逻辑节点中的量测点信息；

(2)进行数据的初始化，获取检测设备相关的量测量，并对站内模型进行完整性校核；

(3)进行全站一次设备实时在线状态拓扑分析，依据SSD模型中定义的一次设备端点和连接关系，按不同电压等级，从主变绕组侧起至母线侧止，将有关联关系的设备端点生成为一个物理节点；并结合各端点关联的开关、刀闸实时状态，将合位开关、刀闸相连的物理节点看成一个拓扑节点，从而生成站内拓扑节点信息；

(4)在站内实时拓扑分析的基础上，对主变相关数据和开关刀闸位置进行数据合理性和不良性检测；

(5)不良数据检测告警：状态可疑的量测质量位需标记为可疑并告警，对于可疑状态恢复的量测质量位状态标记为正常，并提示可疑状态恢复。

2.根据权利要求1所述的数据辨识实现方法，其特征在于：

所述步骤(4)中还包括对可疑数据的质量位标识为“状态可疑”，具体包含以下检测项：

三相量测是否平衡：检测主变各侧绕组的三相电压、三相电流是否平衡；

变压器功率量测总合是否平衡：检测主变各侧的有功、无功总和是否平衡；

同一设备的有功、无功、电流、电压、功率因数量测一致性检测：依据有功、无功、电流、电压、功率因数的计算关系，检测主变各侧绕组的相关量测量是否匹配；

主变分接头位置与母线电压一致性检测：依据主变各侧母线电压和分接头的计算关系，检测主变分接头位置与母线电压是否匹配；

依据量测量辨识开关、刀闸位置：依据开关相关的量测量检测开关、刀闸位置与量测量是否一致。