CN106952178B - 一种基于量测平衡的遥测不良数据辨识与原因分辨方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于量测平衡的遥测不良数据辨识与原因分辨方法，首先对通过不平衡量测值是否超过设定的门槛值判断，然后，以不平衡量测值包含的遥测量进行传输异常判断，以遥测数据对应的异常现象完成不良数据的辨识以及原因分辨；按顺序先后检查数据传输是否正常、检查其他不平衡量测值是否超标、查找与之相关联的遥测数据质量，辨识遥测不良数据，逐层分辨造成不良数据的可能原因。通过量测平衡分析，快速辨识遥测不良数据，并分析辨别造成不良数据的可能原因，为后续整改指明方向，提高数据维护效率，确保数据维护的及时性。

Description

一种基于量测平衡的遥测不良数据辨识与原因分辨方法

技术领域

本发明属于电力调度自动化领域，具体涉及一种基于量测平衡的遥测不良数据辨识与原因分辨方法。

背景技术

随着电网规模扩大，智能化程度加深，对调度自动化数据的完整性、准确性、一致性提出了更高的要求。电网每时每刻产生大量的实时数据，给数据维护的及时性带来重大挑战。在这海量的数据中，遥测数据所占比例最大，变化最频繁，如何快速辨识遥测坏数据是提高数据维护及时性的关键环节。

目前对遥测坏数据的辨识一般采用状态估计中不良数据识别的功能，即将与对应的状态估计结果偏差超过门槛值的遥测数据辨识为不良数据。通过长时间实际运维，我们发现用状态估计结果评估电网数据整体质量较准确，但是，用来辨识遥测不良数据则指向性偏差较大，常常发生误辨识。这是因为状态估计结果并不一定是电网运行真实工况，而是根据实时网络拓扑和数据计算出最接近现有遥测数据的电网状态，由于数据相互影响，在存在坏数据的电网局部区域，状态估计结果很可能与电网运行真实工况相差较大，由此得出不良数据辨识结果实用性较差。

此外，造成遥测不良数据的原因比较多，可能是设备故障、参数设置不当、数据传输异常等厂站端设备自身问题，也有可能是遥测数据不同步，甚至可能是主站模型维护不及时，主站模型拓扑结构与实际不符。若只是简单辨识遥测不良数据，不分辨造成不良数据的原因，无法明确后续整改方向，仍会给数据维护带来严重困扰。

因此，需要一种指向性明确、辨识速度快、实用性强的遥测不良数据辨识与原因分辨方法。现有涉及遥测不良数据辨识方法很少，原因分辨方法几乎没有。如申请号为201510783887的专利公开的一种基于测点评分的遥测坏数据识别方法，通过量测平衡的原则给各遥测数据评分，辨识出可信度相对最低的数据测点，但未给出如何辨识该数据是否为不良数据的方法，更未给出遥测不良数据原因分辨方法，实用性较差；如申请号为201510170068的专利公开的一种结合电力系统特征的电网调度实时数据稽查方法，基于网络拓扑辨识可疑量测，但只给出存在量测不平衡(PQ不一致)的区域，对遥测不良数据的指向不明确，且未分辨造成不良数据的原因。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术存在的上述问题，提供一种基于量测平衡的遥测不良数据辨识与原因分辨方法，通过量测平衡，快速辨识遥测不良数据，并分析辨别造成不良数据的可能原因，为后续整改指明方向，提高数据维护效率，确保数据维护的及时性。

一种基于量测平衡的遥测不良数据辨识与原因分辨方法，包括以下几个步骤：

步骤1：逐个检查电网中各变电站不平衡量测值，当检测到不平衡量测值超过设定的量测门槛值时，进入步骤2，进行数据异常判断，否则，进入步骤9；

步骤2：若不平衡量测值包含的所有遥测量中，来自不同传输路径的同一遥测量数值不相同，则辨识为该遥测量存在传输异常，进入步骤3，否则，进入步骤4，进行不良遥测数据辨识；

步骤3：获得该遥测量存在传输异常的结论，并返回步骤1，继续检查；

步骤4：依次检查当前变电站其余不平衡量测值是否超过设定的量测门槛值，进行不良遥测数据辨识；

若超过，则查找超过设定的量测门槛值的两个不平衡量测值共有的遥测数据，通过主站历史遥测数据库，查看该遥测数据是否存在跳变、不刷新或阶梯状变化的现象，若存在跳变、不刷新或阶梯状变化中任一种现象，进入步骤5，否则，进入步骤6；

若未超过，则检查该不平衡量测值所包含的各线路遥测数据，采用线路两端遥测数据比较的方法，若遥测数据偏差值超过设定的偏差门槛值，则进入步骤5，否则，进入步骤6；

步骤5：辨识当前遥测数据为不良数据，并明确造成该不平衡量测值超过设定的量测门槛值的原因为不良数据对应的厂站端设备问题，继续跳转执行步骤1；

步骤6：从主站历史遥测数据库中，选取近期多个时间点的遥测数据，并核查所选时间点对应的不平衡量测值，若所选的不平衡量测值均超过设定的量测门槛值的4倍，且量测值不平衡方向均一致，则跳转执行步骤7；否则跳转执行步骤8；

步骤7：确定当前变电站的遥测不平衡的原因为主站模型维护不及时，主站模型拓扑结构与实际不符，继续跳转执行步骤1；

步骤8：确定当前变电站遥测不平衡的原因为该变电站遥测数据采样不同步或该变电站的设备参数定值设置不合理，继续跳转执行步骤1；

步骤9：结束本次遥测不良数据辨识与原因分辨。

进一步地，所述电网中各变电站不平衡量测值包括母线和变压器的不平衡量测值，分别按照以下方式获得：

母线不平衡量测值包括母线有功不平衡量测值和母线无功不平衡量测值

A1)母线有功不平衡量测值为

P_Lj为是母线i所连支路j的有功遥测数据值，以注入母线为正；

A2)母线无功不平衡量测值为

Q_Lj为是母线i所连支路j的无功遥测数据值，以注入母线为正；

A3)双母线不平衡量测值

若母联开关断开，两母线分别计算各自不平衡量测值；若母联开关合上，则母线不平衡量测值中包含母联开关上的功率遥测数据值；

A4)若支路无有功、无功功率遥测数据值，但有电流遥测数据值，则根据支路电流遥测数据值与母线电压遥测数据值计算有功、无功功率量测值，作为该支路有功、无功功率遥测数据值，参与母线不平衡量测值计算；

若线路支路既无有功、无功功率遥测数据值，也无电流遥测数据值，则取线路对端电流遥测数据值作为本侧电流遥测数据值，计算得到有功、无功功率量测值，参与母线不平衡量测值计算；若变压器支路无断路器的，则取变压器套管TA电流遥测数据值作为本支路电流遥测数据值；

变压器不平衡量测值为变压器有功不平衡量测值，

B1)变压器有功不平衡量测值为

式中，P_Tj为是变压器i所连各侧支路j的有功遥测数据值；

B2)双绕组变压器采用高低两侧支路的有功功率遥测数据值，三绕组变压器采用高、中、低三侧支路的有功功率遥测数据值；

B3)若变压器高/中/低压侧连接有2个及以上的支路，则计算变压器不平衡量测值时须采用各支路的功率遥测数据值的和；

B4)若支路无有功、无功功率遥测数据值，但有电流遥测数据值，则根据支路电流遥测数据值与母线电压遥测数据值计算有功、无功功率量测值，作为该支路有功、无功功率遥测数据值，参与变压器不平衡量测值计算；

若支路无断路器的，则取变压器套管TA电流遥测数据值作为本支路电流遥测数据值；若母线无电压遥测值，则取线路电压遥测值作为母线电压量测值，参与变压器不平衡量测值计算。

进一步地，步骤1所述设定的量测门槛值，是根据不平衡量测值电压等级、有/无功类型和实际使用要求确定，具体如下表：

一般参照国家电网公司企业内部管理规定为：有功门槛值约为相应电压等级线路输送的额定功率的0.5％，无功门槛值约为有功门槛值的1.5。

表1 量测门槛值设定准则

电压等级	不平衡量测值类型	门槛值
			1000kV	有功P	40MW
1000kV	无功Q	60MVar
			750/500kV	有功P	20MW
750/500kV	无功Q	30MVar
			330/220kV	有功P	10MW
330/220kV	无功Q	20MVar
			110kV	有功P	5MW
110kV	无功Q	10MVar
			60/35kV	有功P	2.5MW
60/35kV	无功Q	5MVar
			10kV及以下	有功P	1MW
10kV及以下	无功Q	3MVar

进一步地，所述步骤6中选取近期多个时间点的遥测数据是指根据遥测不良数据辨识时间周期确定，将遥测不良数据辨识按周开展，随机选取当前时间之前的72小时内任意3个采集时间点遥测数据。

有益效果

本发明提供了一种基于量测平衡的遥测不良数据辨识与原因分辨方法，首先对通过不平衡量测值是否超过设定的门槛值判断，然后，以量测值对应的遥测值进行传输异常判断，以遥测数据对应的异常现象完成不良数据的辨识以及原因分辨；按顺序先后检查数据传输是否正常、检查其他不平衡量测值是否超标、查找与之相关联的遥测数据质量，辨识遥测不良数据，逐层分辨造成不良数据的可能原因。通过量测平衡分析，快速辨识遥测不良数据，并分析辨别造成不良数据的可能原因，为后续整改指明方向，提高数据维护效率，确保数据维护的及时性。

附图说明

图1为本发明实施例的基本流程示意图；

图2为本发明实施例典型220kV变电站电压网络拓补图示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实例对本发明做进一步的说明。

图2为一个典型220kV变电站网络拓补图。该站有两条220kV母线BUS1、BUS2，两条110kV母线BUS3、BUS4，两台220kV主变压器TR1、TR2，2条220kV线路支路LINE1、LINE2，3条110kV线路支路LINE3、LINE4、LINE5，以及220kV母联支路LINE0。

如图1所示，本实施例基于量测平衡的遥测不良数据辨识与原因分辨方法的步骤包括：

步骤1：逐个检查电网中各变电站不平衡量测值，当检测到平衡量测值超过设定的量测门槛值时，进入步骤2，进行数据异常判断，否则，进入步骤9；

步骤2：若不平衡量测值包含的所有遥测量中，来自不同传输路径的同一遥测量数值不相同，则辨识为该遥测量存在传输异常，进入步骤3，否则，进入步骤4，进行不良遥测数据辨识；

步骤3：获得该遥测量存在传输异常的结论，并返回步骤1，继续检查；

步骤4：依次检查当前变电站其余不平衡量测值是否超过设定的量测门槛值，进行不良数据辨识；

若超过，则查找超过设定的量测门槛值的两个不平衡量测共有的遥测数据，通过主站历史遥测数据库，查看该遥测数据是否存在跳变、不刷新或阶梯状变化的现象，若存在跳变、不刷新或阶梯状变化中任一种现象，进入步骤5，否则，进入步骤6；

若未超过，则检查该不平衡量测所包含的各线路遥测数据，采用线路两端遥测数据比较的方法，若遥测数据偏差值超过设定的偏差门槛值，则进入步骤5，否则，进入步骤6；

步骤5：辨识当前遥测数据为不良数据，并明确造成该不平衡量测超过设定的量测门槛值的原因为不良数据对应的厂站端设备问题，继续跳转执行步骤1；

步骤6：从主站历史遥测数据库中，选取近期多个时间点的遥测数据，并核查所选时间点对应的不平衡量测值，若所选的不平衡量测值均超过设定的量测门槛值的4倍，且量测值不平衡方向均一致，则跳转执行步骤7；否则跳转执行步骤8；

步骤7：确定当前变电站的遥测不平衡的原因为主站模型维护不及时，主站模型拓扑结构与实际不符，继续跳转执行步骤1；

步骤8：确定当前变电站遥测不平衡的原因为该变电站遥测数据采样不同步或该变电站的设备参数定值设置不合理，继续跳转执行步骤1；

步骤9：结束本次遥测不良数据辨识与原因分辨。

表2 220kV变电站不平衡量测值与门槛值

表2为该220kV变电站不平衡量测值与门槛值列表，按所提基于量测平衡的遥测不良数据辨识与原因分辨方法，具体步骤如下：

步骤1：逐个检查电网不平衡量测值，发现220kV BUS2母线有功不平衡量测值为12.46MW超过门槛值10MW；

步骤2：检查未发现该不平衡量测所包含的各遥测量传输存在异常；

步骤3：检查该站其他不平衡量测值，发现该站220kV TR2主变有功不平衡量测值为-12.48MW超过门槛值10MW；

步骤4：查看附图2发现220kV BUS2母线有功不平衡量测值与220kV TR2主变有功不平衡量测值共有的遥测数据为TR2高压侧有功功率遥测数据，通过主站历史遥测数据库，发现该遥测数据不刷新；

步骤5：辨识TR2高压侧有功功率遥测数据为不良数据，造成该不平衡量测超过门槛值的原因为TR2高压侧有功功率遥测数据对应的厂站端设备问题；

步骤6：结束本次遥测不良数据辨识与原因分辨。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于量测平衡的遥测不良数据辨识与原因分辨方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

步骤1：逐个检查电网中各变电站不平衡量测值，当检测到不平衡量测值超过设定的量测门槛值时，进入步骤2，进行数据异常判断，否则，进入步骤9；

步骤2：若不平衡量测值包含的所有遥测量中，来自不同传输路径的同一遥测量数值不相同，则辨识为该遥测量存在传输异常，进入步骤3，否则，进入步骤4，进行不良遥测数据辨识；

步骤3：获得该遥测量存在传输异常结论，并返回步骤1，继续检查；

步骤4：依次检查当前变电站其余不平衡量测值是否超过设定的量测门槛值，进行不良遥测数据辨识；

若超过，则查找超过设定的量测门槛值的两个不平衡量测值共有的遥测数据，通过主站历史遥测数据库，查看该遥测数据是否存在跳变、不刷新或阶梯状变化的现象，若存在跳变、不刷新或阶梯状变化中任一种现象，进入步骤5，否则，进入步骤6；

若未超过，则检查该不平衡量测值所包含的各线路遥测数据，采用线路两端遥测数据比较的方法，若遥测数据偏差值超过设定的偏差门槛值，则进入步骤5，否则，进入步骤6；

步骤5：辨识当前遥测数据为不良数据，并明确造成该不平衡量测值超过设定的量测门槛值的原因为不良数据对应的厂站端设备问题，继续跳转执行步骤1；

步骤6：从主站历史遥测数据库中，选取近期多个时间点的遥测数据，并核查所选时间点对应的不平衡量测值，若所选的不平衡量测值均超过设定的量测门槛值的4倍，且量测值不平衡方向均一致，则跳转执行步骤7；否则跳转执行步骤8；

步骤7：确定当前变电站的遥测不平衡的原因为主站模型维护不及时，主站模型拓扑结构与实际不符，继续跳转执行步骤1；

步骤8：确定当前变电站遥测不平衡的原因为该变电站遥测数据采样不同步或该变电站的设备参数定值设置不合理，继续跳转执行步骤1；

步骤9：结束本次遥测不良数据辨识与原因分辨。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电网中各变电站不平衡量测值包括母线和变压器的不平衡量测值，分别按照以下方式获得：

母线不平衡量测值包括母线有功不平衡量测值和母线无功不平衡量测值

A1)母线有功不平衡量测值为

P_Lj为是母线i所连支路j的有功遥测数据值，以注入母线为正；

A2)母线无功不平衡量测值为

Q_Lj为是母线i所连支路j的无功遥测数据值，以注入母线为正；

A3)双母线不平衡量测值

若母联开关断开，两母线分别计算各自不平衡量测值；若母联开关合上，则母线不平衡量测值中包含母联开关上的功率遥测数据值；

A4)若支路无有功、无功功率遥测数据值，但有电流遥测数据值，则根据支路电流遥测数据值与母线电压遥测数据值计算有功、无功功率量测值，作为该支路有功、无功功率遥测数据值，参与母线不平衡量测值计算；

若线路支路既无有功、无功功率遥测数据值，也无电流遥测数据值，则取线路对端电流遥测数据值作为本侧电流遥测数据值，计算得到有功、无功功率量测值，参与母线不平衡量测值计算；若变压器支路无断路器的，则取变压器套管TA电流遥测数据值作为本支路电流遥测数据值；

变压器不平衡量测值为变压器有功不平衡量测值，

B1)变压器有功不平衡量测值为

式中，P_Tj为是变压器i所连各侧支路j的有功遥测数据值；

B2)双绕组变压器采用高低两侧支路的有功功率遥测数据值，三绕组变压器采用高、中、低三侧支路的有功功率遥测数据值；

B3)若变压器高/中/低压侧连接有2个及以上的支路，则计算变压器不平衡量测值时须采用各支路的功率遥测数据值的和；

B4)若支路无有功、无功功率遥测数据值，但有电流遥测数据值，则根据支路电流遥测数据值与母线电压遥测数据值计算有功、无功功率量测值，作为该支路有功、无功功率遥测数据值，参与变压器不平衡量测值计算；

若支路无断路器的，则取变压器套管TA电流遥测数据值作为本支路电流遥测数据值；若母线无电压遥测值，则取线路电压遥测值作为母线电压量测值，参与变压器不平衡量测值计算。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤1所述设定的量测门槛值，根据不平衡量测值电压等级、有/无功类型和实际使用要求确定，具体如下表：

表1量测门槛值设定准则

。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤6中选取近期多个时间点的遥测数据是指根据遥测不良数据辨识时间周期确定，将遥测不良数据辨识按周开展，随机选取当前时间之前的72小时内任意3个采集时间点遥测数据。

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