CN105391167A - 一种基于测点评分的遥测坏数据识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于测点评分的遥测坏数据识别方法，步骤是：执行状态估计遥测预处理，对所有符合条件的母线、线路、变压器判断其功率是否平衡，PQI是否匹配；根据特定的评分规则对所有有效测点进行评价打分；针对状态估计遥测预处理中报告的不平衡项，对相关量测按测点得分高低进行可疑度排序，最后确认得分最低的测点是否为遥测坏数据。此种遥测坏数据识别方法可实现遥测坏数据的排查和快速定位。

Description

一种基于测点评分的遥测坏数据识别方法

技术领域

本发明属于电网调度自动化领域，特别涉及一种遥测坏数据的识别方法。

背景技术

调度自动化系统的稳定可靠运行严重依赖自动化数据的准确性。现代电网规模日益扩大，加之“多源数据技术”的应用，调度自动化系统收到的遥测数据是十分庞大的。由于通道和厂站设备老化故障等原因，采集到的遥测数据不可能保证完全准确，这对调度员掌握电网运行情况造成了干扰。

目前，多数调度自动化系统的状态估计软件提供了对遥测数据的预处理功能，主要包括：

1)母线有功不平衡

$\left|\underset{j\∈i}{\Σ}{P}_j\right|>{\mathrm{\ϵ}}_{Pbus}$

式中：P_j是母线i所连支路j的有功注入；ε_Pbus为母线有功不平衡门槛值。

2)母线无功不平衡

$\left|\underset{j\∈i}{\Σ}{Q}_j\right|>{\mathrm{\ϵ}}_{Qbus}$

式中：Q_j是母线i所连支路j的无功注入；ε_Qbus为母线无功不平衡门槛值。

3)线路有功不平衡

|P_i+P_j-P_loss|>ε_Pline

式中：P_i、P_j分别为线路ij的i端、j端流入线路的有功；P_loss为线路ij的有功损耗；ε_Pline为线路有功不平衡门槛值。

4)线路无功不平衡

|Q_i+Q_j-Q_loss|>ε_Qline

式中：Q_i、Q_j分别为线路ij的i端、j端流入线路的无功；Q_loss为线路ij的无功损耗(含线路充电功率)；ε_Qline为线路无功不平衡门槛值。

5)变压器有功不平衡

$\left|\underset{j\∈i}{\Σ}(P_j-P_{jloss})\right|>{\mathrm{\ϵ}}_{Ptran}$

式中：P_j为变压器i的j卷流入变压器的有功；P_loss为j卷的有功损耗；ε_Ptran为变压器有功不平衡门槛值。

6)变压器无功不平衡

$\left|\underset{j\∈i}{\Σ}(Q_j-Q_{jloss})\right|>{\mathrm{\ϵ}}_{Qtran}---\left(6\right)$

式中：Q_j为变压器i的j卷流入变压器的无功；Q_loss为j卷的无功损耗；ε_Qtran为变压器无功不平衡门槛值。

7)PQI不匹配

|I_cal-I_scada|>ε_I

式中：I_cal为根据设备有功、无功及所连母线电压计算的电流值；I_scada为量测的电流值；ε_I为PQI不匹配门槛值。

但是由于系统庞大，而且错误数据之间又会有相互的影响，加之状态估计预处理缺乏对测点的定量打分功能，这在一定程度上影响了运行人员对遥测坏数据的排查和快速定位，状态估计软件去除不良数据的作用也得不到充分发挥。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种基于测点评分的遥测坏数据识别方法，其可实现遥测坏数据的排查和快速定位。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种基于测点评分的遥测坏数据识别方法，包括如下步骤：

(1)执行状态估计遥测预处理，对所有符合条件的母线、线路、变压器判断其功率是否平衡，PQI是否匹配；

(2)根据特定的评分规则对所有有效测点进行评价打分；

(3)针对状态估计遥测预处理中报告的不平衡项，对相关量测按测点得分高低进行可疑度排序，最后确认得分最低的测点是否为遥测坏数据。

上述步骤(2)的具体内容是：利用状态估计遥测预处理结果对测点进行评分，平衡或匹配加1分，不平衡或不匹配减1分。

上述步骤(2)中，对线路有功的评分规则是：

a)如果母线k有功平衡，则所连线路i端有功量测加1分，否则减1分；

b)如果所在线路有功平衡，则i端有功量测加1分，否则减1分；

c)如果线路i端PQI匹配，则本端有功量测加1分，否则减1分。

上述步骤(2)中，对线路无功的评分规则是：

a)如果母线k无功平衡，则所连线路i端无功量测加1分，否则减1分；

b)如果所在线路无功平衡，则i端无功量测加1分，否则减1分；

c)如果线路i端PQI匹配，则本端无功量测加1分，否则减1分。

上述步骤(2)中，对变压器有功的评分规则是：

a)如果母线k有功平衡，则所连变压器卷i的有功量测加1分，否则减1分；

b)如果所在变压器j有功平衡，则变压器卷i的有功量测加1分，否则减1分；

c)如果变压器卷i的PQI匹配，则本卷有功量测加1分，否则减1分。

上述步骤(2)中，对变压器无功的评分规则是：

a)如果母线k无功平衡，则所连变压器卷i的无功量测加1分，否则减1分；

b)如果所在变压器j无功平衡，则变压器卷i的无功量测加1分，否则减1分；

c)如果变压器卷i的PQI匹配，则本卷无功量测加1分，否则减1分。

采用上述方案后，本发明解决了现有的状态估计遥测预处理只能报告不平衡或不匹配项，不能直观地指出造成不平衡或不匹配的遥测坏数据的问题。本发明针对状态估计遥测预处理中报告的不平衡项，对相关量测按测点得分高低进行可疑度排序，方便运行人员对遥测坏数据的快速定位，提高了调度自动化系统遥测数据日常维护的工作效率。

附图说明

图1是本发明的流程示意图；

图2是本发明实施例的某站接线及其遥测示意图，其中有功、无功、电流、电压的单位分别为MW、MVar、A、kV。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的技术方案进行清楚和完整的描述。

如图1所示，本发明提供一种基于测点评分的遥测坏数据识别方法，包括如下步骤：

(1)执行状态估计遥测预处理，对所有符合条件的母线、线路、变压器判断其功率是否平衡，PQI是否匹配；

(2)根据特定的评分规则对所有有效测点进行评价打分；

具体是利用状态估计遥测预处理结果对测点进行评分，平衡(或匹配)加1分，不平衡(或不匹配)减1分。

(3)针对状态估计遥测预处理中报告的不平衡项，对相关量测按测点得分高低进行可疑度排序，最后确认得分最低的测点是否为遥测坏数据。

其中，所述技术方案包含的测点评分规则如下：

1)线路有功

${\mathrm{\ΔS}}_i=\left\{\begin{array}{cc}1& i\∈H_{LP}\\ -1& i\∈L_{LP}\end{array}\right.---\left(1\right)$

式中：ΔS_i为线路的i端有功量测得分变化值；设线路的i端与母线k相连，有

$H_{LP}\∈\{\left|\underset{i\∈k}{\Σ}{P}_i\right|\≤{\mathrm{\ϵ}}_{Pbus},\left|P_i+P_j-P_{loss}\right|\≤{\mathrm{\ϵ}}_{Pline},\left|I_{cal}-I_{scada}\right|\≤{\mathrm{\ϵ}}_I\}$

$L_{LP}\∈\{\left|\underset{i\∈k}{\Σ}{P}_i\right|>{\mathrm{\ϵ}}_{Pbus},\left|P_i+P_j-P_{loss}\right|>{\mathrm{\ϵ}}_{Pline},\left|I_{cal}-I_{scada}\right|>{\mathrm{\ϵ}}_I\}$

式(1)详述如下：

a)如果母线k有功平衡，则所连线路i端有功量测加1分，否则减1分；

b)如果所在线路有功平衡，则i端有功量测加1分，否则减1分；

c)如果线路i端PQI匹配，则本端有功量测加1分，否则减1分。

2)线路无功

${\mathrm{\ΔS}}_i=\left\{\begin{array}{cc}1& i\∈H_{LQ}\\ -1& i\∈L_{LQ}\end{array}\right.---\left(2\right)$

式中：ΔS_i为线路的i端无功量测得分变化值；设线路的i端与母线k相连，有

$H_{LQ}\∈\{\left|\underset{i\∈k}{\Σ}{Q}_i\right|\≤{\mathrm{\ϵ}}_{Qbus},\left|Q_i+Q_j-Q_{loss}\right|\≤{\mathrm{\ϵ}}_{Qline},\left|I_{cal}-I_{scada}\right|\≤{\mathrm{\ϵ}}_I\}$

$L_{LQ}\∈\{\left|\underset{i\∈k}{\Σ}{Q}_i\right|>{\mathrm{\ϵ}}_{Qbus},\left|Q_i+Q_j-Q_{loss}\right|>{\mathrm{\ϵ}}_{Qline},\left|I_{cal}-I_{scada}\right|>{\mathrm{\ϵ}}_I\}$

式(2)详述如下：

a)如果母线k无功平衡，则所连线路i端无功量测加1分，否则减1分；

b)如果所在线路无功平衡，则i端无功量测加1分，否则减1分；

c)如果线路i端PQI匹配，则本端无功量测加1分，否则减1分。

3)变压器有功

${\mathrm{\ΔS}}_i=\left\{\begin{array}{cc}1& i\∈H_{TRP}\\ -1& i\∈L_{TRP}\end{array}\right.---\left(3\right)$

式中：ΔS_i为变压器卷i的有功量测得分变化值；设变压器卷i属于变压器j且与母线k相连，有

$H_{TRP}\∈\{\left|\underset{i\∈k}{\Σ}{P}_i\right|\≤{\mathrm{\ϵ}}_{Pbus},|\underset{i\∈j}{\Σ}(P_j-P_{jloss})|\≤{\mathrm{\ϵ}}_{Ptran},|I_{cal}-I_{scada}|\≤{\mathrm{\ϵ}}_I\}$

$L_{TRP}\∈\{\left|\underset{i\∈k}{\Σ}{P}_i\right|>{\mathrm{\ϵ}}_{Pbus},|\underset{i\∈j}{\Σ}(P_j-P_{jloss})|>{\mathrm{\ϵ}}_{Ptran},|I_{cal}-I_{scada}|>{\mathrm{\ϵ}}_I\}$

式(3)详述如下：

a)如果母线k有功平衡，则所连变压器卷i的有功量测加1分，否则减1分；

b)如果所在变压器j有功平衡，则变压器卷i的有功量测加1分，否则减1分；

c)如果变压器卷i的PQI匹配，则本卷有功量测加1分，否则减1分。

4)变压器无功

${\mathrm{\ΔS}}_i=\left\{\begin{array}{cc}1& i\∈H_{TRQ}\\ -1& i\∈L_{TRQ}\end{array}\right.---\left(3\right)$

式中：ΔS_i为变压器卷i的无功量测得分变化值；设变压器卷i属于变压器j且与母线k相连，有

$H_{TRQ}\∈\{\left|\underset{i\∈k}{\Σ}{Q}_i\right|\≤{\mathrm{\ϵ}}_{Qbus},|\underset{i\∈j}{\Σ}(Q_j-Q_{jloss})|\≤{\mathrm{\ϵ}}_{Qtran},|I_{cal}-I_{scada}|\≤{\mathrm{\ϵ}}_I\}$

$L_{TRQ}\∈\{\left|\underset{i\∈k}{\Σ}{Q}_i\right|>{\mathrm{\ϵ}}_{Qbus},|\underset{i\∈j}{\Σ}(Q_j-Q_{jloss})|>{\mathrm{\ϵ}}_{Qtran},|I_{cal}-I_{scada}|>{\mathrm{\ϵ}}_I\}$

式(4)详述如下：

a)如果母线k无功平衡，则所连变压器卷i的无功量测加1分，否则减1分；

b)如果所在变压器j无功平衡，则变压器卷i的无功量测加1分，否则减1分；

c)如果变压器卷i的PQI匹配，则本卷无功量测加1分，否则减1分。

其它设备如发电机、负荷等的评分规则与线路、变压器类似，只是由于是单端设备，因此不存在本设备自身功率不平衡判断。

再结合图2所示，构造某站接线及其遥测，假设乙线P为坏数据，其真值为-30MW。本发明所述的方法包括以下步骤：

S001：执行状态估计遥测预处理，对所有符合条件的母线、线路、变压器判断其功率是否平衡，PQI是否匹配。图2所示变电站预处理结果如表1所示。

表1

遥测预处理项	设备名	越限量
			母线有功不平衡	母线1	22.0MW
线路有功不平衡	乙线	22.0MW
			PQI不匹配	乙线	47.3A

S002：根据本发明提供的评分规则对所有有效测点进行评价打分。图2所示各遥测得分情况如表2所示。

表2

设备名	遥测类型	量测值	得分
				甲线	有功	-30.0MW	1
甲线	无功	-10.0MVar	3
				乙线	有功	-8.0MW	-3
乙线	无功	-10.0MVar	3
				变压器1	有功	60.0MW	1

变压器1

无功

20.0MVar

3

S003：针对状态估计遥测预处理中报告的不平衡项，对相关量测按测点得分高低进行可疑度排序，最后确认得分最低的测点是否为遥测坏数据。针对母线1有功不平衡，查询各相关量测可疑度如表3所示。

表3

设备名	遥测类型	量测值	得分(可疑度)
				乙线	有功	-8.0MW	-3
甲线	有功	-30.0MW	1
				变压器1	有功	60.0MW	1

从表3可以明显地看出，在与母线1有功平衡相关的量测中，乙线有功可疑度最高(得分最低)，判定为疑似坏数据，需要运行人员重点检查和确认。

与一般的状态估计遥测预处理相比，本发明一种基于测点评分的遥测坏数据识别方法，利用量测可疑度排序快速定位疑似遥测坏数据，提高了运行人员对遥测坏数据的排查效率(特别是在诸如母线所连支路较多的情况下)。

以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种基于测点评分的遥测坏数据识别方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)执行状态估计遥测预处理，对所有符合条件的母线、线路、变压器判断其功率是否平衡，PQI是否匹配；

(2)根据特定的评分规则对所有有效测点进行评价打分；

(3)针对状态估计遥测预处理中报告的不平衡项，对相关量测按测点得分高低进行可疑度排序，最后确认得分最低的测点是否为遥测坏数据。

2.如权利要求1所述的一种基于测点评分的遥测坏数据识别方法，其特征在于所述步骤(2)的具体内容是：利用状态估计遥测预处理结果对测点进行评分，平衡或匹配加1分，不平衡或不匹配减1分。

3.如权利要求1所述的一种基于测点评分的遥测坏数据识别方法，其特征在于所述步骤(2)中，对线路有功的评分规则是：

a)如果母线k有功平衡，则所连线路i端有功量测加1分，否则减1分；

b)如果所在线路有功平衡，则i端有功量测加1分，否则减1分；

c)如果线路i端PQI匹配，则本端有功量测加1分，否则减1分。

4.如权利要求1所述的一种基于测点评分的遥测坏数据识别方法，其特征在于所述步骤(2)中，对线路无功的评分规则是：

a)如果母线k无功平衡，则所连线路i端无功量测加1分，否则减1分；

b)如果所在线路无功平衡，则i端无功量测加1分，否则减1分；

c)如果线路i端PQI匹配，则本端无功量测加1分，否则减1分。

5.如权利要求1所述的一种基于测点评分的遥测坏数据识别方法，其特征在于所述步骤(2)中，对变压器有功的评分规则是：

a)如果母线k有功平衡，则所连变压器卷i的有功量测加1分，否则减1分；

b)如果所在变压器j有功平衡，则变压器卷i的有功量测加1分，否则减1分；

c)如果变压器卷i的PQI匹配，则本卷有功量测加1分，否则减1分。

6.如权利要求1所述的一种基于测点评分的遥测坏数据识别方法，其特征在于所述步骤(2)中，对变压器无功的评分规则是：

a)如果母线k无功平衡，则所连变压器卷i的无功量测加1分，否则减1分；

b)如果所在变压器j无功平衡，则变压器卷i的无功量测加1分，否则减1分；

c)如果变压器卷i的PQI匹配，则本卷无功量测加1分，否则减1分。