CN110417121B - 遥测死区阈值的整定方法及系统 - Google Patents

遥测死区阈值的整定方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电力系统遥测技术领域，是一种遥测死区阈值的整定方法及系统，包括以下步骤：基于遥测数据的二次峰‑峰值波动范围d、遥测数据二次额定值N，确定遥测数据波动占比值η；基于遥测数据波动占比值η整定遥测死区阈值Δη；将遥测死区阈值Δη分别测控装置定值范围和步长进行比较，响应于整定遥测死区阈值Δη不符合测控装置定值范围或不符合步长，则根据测控装置定值范围及步长最终整定遥测死区阈值Δη。本发明基于测控装置的测量精度、遥测数据二次峰‑峰值波动情况、控层交换机带宽以及测控装置的定值范围和步长，通过计算进行测死区阈值整定，从而最大限度地满足调度主站对遥测数据刷新时间的要求。

Description

遥测死区阈值的整定方法及系统
技术领域
本发明涉及一种电力系统遥测技术领域，是一种遥测死区阈值的整定方法及系统。
背景技术
电力系统中遥测是一种可以使调度主站在远方以实时的方式监视变电站或发电厂测量数据的技术；测控装置(Measurement and Control Device，MCD)是安装在变电站或发电厂继电保护室的数字终端设备；测控装置一般具有遥控、遥信、遥测功能，并且可以与变电站后台监控系统和调度主站实现数据通信。调度主站根据测控装置所采集测量数据(SMV)进行判断、分析。
根据IEC61850标准，每台测控装置每秒至少产生4000帧采样测量数据，流量大小约10M/S。变电站或发电厂内设置有更具规模、不同配置、不同数量的测控装置。因变电站与发电厂根据安全需要采用专用网络，网络带宽小的原因，遥测数据采用变位上送方法上送调度主站，即对连续变化的遥测数据规定一个较小的变化范围，当遥测数据在这个规定的范围内变化时，认为该遥测数据没有变化，不上送数据，这个规定的范围称为死区；当遥测数据连续变化超出死区时，则以此刻的遥测数据代替旧值。
在工程实际应用中，通常将死区阈值设置为默认值，即电压电流为千分之二，功率为千分之五；当负荷小且波动平稳的变电站或发电厂间隔无法满足调度主站刷新时间的要求时，通常根据经验法设置死区阈值，经常造成死区阈值小于测量精度或大于变电站发电厂网络承载能力的现象。
发明内容
本发明提供了一种遥测死区阈值的整定方法及系统，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有通过经验逐步尝试、观察，确定遥测死区阈值的方式存在的易造成遥测死区阈值设定不准确，导致出现死区阈值小于测量精度或大于变电站发电厂网络承载能力的问题。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种遥测死区阈值的整定方法，包括以下步骤：
基于遥测数据的二次峰-峰值波动范围d、遥测数据二次额定值N，确定遥测数据波动占比值η；
基于遥测数据波动占比值η整定遥测死区阈值Δη；
将遥测死区阈值Δη分别测控装置定值范围和步长进行比较，响应于整定遥测死区阈值Δη不符合测控装置定值范围或不符合步长，则根据测控装置定值范围及步长最终整定遥测死区阈值Δη。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
上述基于遥测数据波动占比值η整定遥测死区阈值Δη，包括：
获取整定遥测死区阈值的基础数据，整定遥测死区阈值的基础数据包括测控装置的测量精度ξ、遥测数据的二次峰-峰值波动时间t、变电站发电厂站间隔数n、控层交换机带宽m；
根据遥测数据波动占比值η和整定遥测死区阈值的基础数据，得出确定遥测数据在遥测死区阈值初步计算值Δη0的每秒流量s；
将遥测数据在遥测死区阈值初步计算值Δη0的每秒流量s与变电站发电厂站间隔数n、控层交换机带宽m进行比较，整定遥测死区阈值Δη。
上述确定遥测数据在遥测死区阈值初步计算值Δη0的每秒流量s，包括：
根据遥测数据波动占比值η和整定遥测死区阈值的基础数据，通过下式确定遥测死区阈值初步计算值Δη0；
Figure BDA0002144397970000021
根据整定遥测死区阈值的基础数据，通过下式确定遥测数据在遥测死区阈值初步计算值Δη0的每秒流量s；
Figure BDA0002144397970000022
上述将遥测数据在遥测死区阈值初步计算值Δη0的每秒流量s与变电站发电厂站间隔数n、控层交换机带宽m进行比较，并通过下式整定遥测死区阈值Δη；
Figure BDA0002144397970000023
上述基于遥测数据的二次峰-峰值波动范围d、遥测数据二次额定值N，通过下式确定遥测数据波动占比值η；
Figure BDA0002144397970000031
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种遥测死区阈值的整定系统，包括遥测数据波动占比值确定单元、遥测死区阈值初整定单元、遥测死区阈值再整定单元；
遥测数据波动占比值确定单元，用于基于遥测数据的二次峰-峰值波动范围d、遥测数据二次额定值N，确定遥测数据波动占比值η；
遥测死区阈值初整定单元，用于基于遥测数据波动占比值η整定遥测死区阈值Δη；
遥测死区阈值再整定单元，用于将遥测死区阈值Δη分别测控装置定值范围和步长进行比较，响应于整定遥测死区阈值Δη不符合测控装置定值范围或不符合步长，则根据测控装置定值范围及步长最终整定遥测死区阈值Δη。
本发明无需通过经验逐步尝试、观察，确定遥测死区阈值，基于测控装置的测量精度、遥测数据二次峰-峰值波动情况、控层交换机带宽以及测控装置的定值范围和步长，计算整定遥测死区阈值，从而能保证遥测死区阈值的整定精度，并能在有效避免遥测死区阈值小于测量精度或大于变电站发电厂网络承载能力现象发生的基础上，最大限度地满足调度主站对遥测数据刷新时间的要求，相较于传统通过经验逐步尝试、观察，确定遥测死区阈值的方式，减少了整定工作量，规避了整定工作风险。
附图说明
附图1为本发明实施例1的方法流程图。
附图2为本发明实施例1中整定遥测死区阈值的流程图。
附图3为本发明实施例2的遥测死区阈值整定系统结构示意图。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：
实施例1：如附图1所示，该遥测死区阈值的整定方法，包括以下步骤：
S1，基于遥测数据的二次峰-峰值波动范围d、遥测数据二次额定值N，确定遥测数据波动占比值η。
具体的，获取遥测数据的二次峰-峰值波动范围d、遥测数据二次额定值N，其中遥测数据二次额定值N即为某线路有功功率二次额定值N；基于遥测数据的二次峰-峰值波动范围d、遥测数据二次额定值N，通过下式确定遥测数据波动占比值η；
Figure BDA0002144397970000041
由于遥测死区阈值整定的目的为最大限度的满足调度主站对遥测数据刷新时间的要求，所以在进行整定时，需要确定遥测数据峰-峰值的波动范围。
S2，基于遥测数据波动占比值η整定遥测死区阈值Δη。
S3，将遥测死区阈值Δη分别测控装置定值范围和步长进行比较，响应于整定遥测死区阈值Δη不符合测控装置定值范围或不符合步长，则根据测控装置定值范围及步长最终整定遥测死区阈值Δη。
具体的，响应于整定遥测死区阈值Δη不符合测控装置定值范围或不符合步长，则根据测控装置定值范围及步长最终整定遥测死区阈值Δη(即将遥测死区阈值Δη缩小或扩大，满足测控装置定值范围及步长)。例如，若整定后的遥测死区阈值Δη为0.035％，步长为0.01％，则最终整定的遥测死区阈值Δη为0.03％。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
如附图1、2所示，基于遥测数据波动占比值η整定遥测死区阈值Δη，包括：
S21，获取整定遥测死区阈值的基础数据，整定遥测死区阈值的基础数据包括测控装置的测量精度ξ、遥测数据的二次峰-峰值波动时间t、变电站发电厂站间隔数n、控层交换机带宽m；
S22，根据遥测数据波动占比值η和整定遥测死区阈值的基础数据，得出确定遥测数据在遥测死区阈值初步计算值Δη0的每秒流量s；
S23，将遥测数据在遥测死区阈值初步计算值Δη0的每秒流量s与变电站发电厂站间隔数n、控层交换机带宽m进行比较，整定遥测死区阈值Δη。
如附图1、2所示，确定遥测数据在遥测死区阈值初步计算值Δη0的每秒流量s，包括：
S221，根据遥测数据波动占比值η和整定遥测死区阈值的基础数据，通过下式确定遥测死区阈值初步计算值Δη0；
Figure BDA0002144397970000051
由于在实际应用中，遥测死区阈值Δη宜为遥测数据波动占比值η的一半，同时应大于测控装置的测量精度ξ，否则遥测死区阈值Δη无意义，因此在测控装置的测量精度ξ与遥测数据波动占比值η的一半两个数值之间取最大值，作为遥测死区阈初步计算值Δη0。
S222，根据整定遥测死区阈值的基础数据，通过下式确定遥测数据在遥测死区阈值初步计算值Δη0的每秒流量s；
Figure BDA0002144397970000052
上述根据IEC61850标准规定，每帧遥测数据报文大小约为2Kb，即0.002M。
如附图1所示，将遥测数据在遥测死区阈值初步计算值Δη0的每秒流量s与变电站发电厂站间隔数n、控层交换机带宽m进行比较，并通过下式整定遥测死区阈值Δη；
Figure BDA0002144397970000053
工程实践中，测控装置上送的遥测数据包括电压、电流、有功功率、无功功率及视在功率，通常每台测控装置上送的数据不超过4组，因此本发明的整定方法按最大值4组考虑，且忽略其它遥信、遥控等数据流量。
本发明无需通过经验逐步尝试、观察，确定遥测死区阈值，基于测控装置的测量精度、遥测数据二次峰-峰值波动情况、控层交换机带宽以及测控装置的定值范围和步长，计算整定遥测死区阈值，从而能保证遥测死区阈值的整定精度，并能在有效避免遥测死区阈值小于测量精度或大于变电站发电厂网络承载能力现象发生的基础上，最大限度地满足调度主站对遥测数据刷新时间的要求，相较于传统通过经验逐步尝试、观察，确定遥测死区阈值的方式，减少了整定工作量，规避了整定工作风险。
实施例2：如附图2所示，该遥测死区阈值的整定系统，包括遥测数据波动占比值确定单元、遥测死区阈值初整定单元、遥测死区阈值再整定单元；
遥测数据波动占比值确定单元，用于基于遥测数据的二次峰-峰值波动范围d、遥测数据二次额定值N，确定遥测数据波动占比值η；
遥测死区阈值初整定单元，用于基于遥测数据波动占比值η整定遥测死区阈值Δη；
遥测死区阈值再整定单元，用于将遥测死区阈值Δη分别测控装置定值范围和步长进行比较，响应于整定遥测死区阈值Δη不符合测控装置定值范围或不符合步长，则根据测控装置定值范围及步长最终整定遥测死区阈值Δη。
实施例3：如附图1所示，设定某线路有功功率二次额定值N为173.205w，有功功率二次值为-2w，遥测数据的峰-峰值波动范围d为0.08w，测控装置的测量精度ξ为0.005％，遥测数据二次峰-峰值波动时间t为0.5s、变电站发电厂站间隔数n为12、站控层交换机带宽m为100M，该测控装置死区阈值定值设置范围为0％至2％，步长为0.01％。整定遥测死区阈值Δη的过程如下：
1、确定遥测数据波动占比值η：
Figure BDA0002144397970000061
2、基于测控装置的测量精度ξ与遥测数据波动占比值η，确定遥测死区阈值初步计算值Δη0：
Figure BDA0002144397970000062
3、确定遥测数据在遥测死区阈值初步计算值Δη0的每秒流量s：
Figure BDA0002144397970000063
4、将遥测数据在遥测死区阈值初步计算值Δη0的每秒流量s与变电站发电厂站间隔数n、控层交换机带宽m进行比较，整定遥测死区阈值Δη：
Figure BDA0002144397970000064
5、将遥测死区阈值Δη分别测控装置定值范围和步长进行比较，由于测控装置死区阈值定值设置范围为0％至2％，步长为0.01％，因此最终整定遥测死区阈值Δη为0.02％，即万分之二。
以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (3)

1.一种遥测死区阈值的整定方法，其特征在于，包括以下步骤：
基于遥测数据的二次峰-峰值波动范围d、遥测数据二次额定值N，确定遥测数据波动占比值η；
基于遥测数据波动占比值η整定遥测死区阈值Δη，包括：
获取整定遥测死区阈值的基础数据，整定遥测死区阈值的基础数据包括测控装置的测量精度ξ、遥测数据的二次峰-峰值波动时间t、变电站发电厂站间隔数n、控层交换机带宽m；
根据遥测数据波动占比值η和整定遥测死区阈值的基础数据，得出确定遥测数据在遥测死区阈值初步计算值Δη0的每秒流量s，包括：
根据遥测数据波动占比值η和整定遥测死区阈值的基础数据，通过下式确定遥测死区阈值初步计算值Δη0；
Figure FDA0003887610290000011
根据整定遥测死区阈值的基础数据，通过下式确定遥测数据在遥测死区阈值初步计算值Δη0的每秒流量s；
Figure FDA0003887610290000012
将遥测数据在遥测死区阈值初步计算值Δη0的每秒流量s与变电站发电厂站间隔数n、控层交换机带宽m进行比较，并通过下式整定遥测死区阈值Δη；
Figure FDA0003887610290000013
将遥测死区阈值Δη分别测控装置定值范围和步长进行比较，响应于整定遥测死区阈值Δη不符合测控装置定值范围或不符合步长，则根据测控装置定值范围及步长最终整定遥测死区阈值Δη。
2.根据权利要求1所述的遥测死区阈值的整定方法，其特征在于，基于遥测数据的二次峰-峰值波动范围d、遥测数据二次额定值N，通过下式确定遥测数据波动占比值η；
Figure FDA0003887610290000014
3.一种应用权利要求1至2中任意一项所述方法的遥测死区阈值的整定系统，其特征在于，包括遥测数据波动占比值确定单元、遥测死区阈值初整定单元、遥测死区阈值再整定单元；
遥测数据波动占比值确定单元，用于基于遥测数据的二次峰-峰值波动范围d、遥测数据二次额定值N，确定遥测数据波动占比值η；
遥测死区阈值初整定单元，用于基于遥测数据波动占比值η整定遥测死区阈值Δη，包括：
获取整定遥测死区阈值的基础数据，整定遥测死区阈值的基础数据包括测控装置的测量精度ξ、遥测数据的二次峰-峰值波动时间t、变电站发电厂站间隔数n、控层交换机带宽m；
根据遥测数据波动占比值η和整定遥测死区阈值的基础数据，得出确定遥测数据在遥测死区阈值初步计算值Δη0的每秒流量s，包括：
根据遥测数据波动占比值η和整定遥测死区阈值的基础数据，通过下式确定遥测死区阈值初步计算值Δη0；
Figure FDA0003887610290000021
根据整定遥测死区阈值的基础数据，通过下式确定遥测数据在遥测死区阈值初步计算值Δη0的每秒流量s；
Figure FDA0003887610290000022
将遥测数据在遥测死区阈值初步计算值Δη0的每秒流量s与变电站发电厂站间隔数n、控层交换机带宽m进行比较，并通过下式整定遥测死区阈值Δη：
Figure FDA0003887610290000023
遥测死区阈值再整定单元，用于将遥测死区阈值Δη分别测控装置定值范围和步长进行比较，响应于整定遥测死区阈值Δη不符合测控装置定值范围或不符合步长，则根据测控装置定值范围及步长最终整定遥测死区阈值Δη。
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