CN111812394A - 一种台区电压曲线异常辨识方法 - Google Patents

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CN111812394A CN202010590720.3A CN202010590720A CN111812394A CN 111812394 A CN111812394 A CN 111812394A CN 202010590720 A CN202010590720 A CN 202010590720A CN 111812394 A CN111812394 A CN 111812394A
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唐泽洋
沈煜
万磊
周鸿雁
杨帆
邱丹
陈孝明
舒欣
王晋
杨志淳
胡伟
刘畅
王文烁
车方毅
雷杨
宿磊
蒋伟
严方彬
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State Grid Hubei Electric Power Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Hubei Electric Power Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Hubei Electric Power Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Hubei Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种台区电压曲线异常辨识方法，包括以下步骤：A、台区相关数据的获取，所述台区相关数据包括：10kV线路与台区的对应关系、台区名称、台区地址码、台区出口电压数据；B、基于步骤A获取的台区出口电压数据，采用归算方法将台区三相电压归算为单相电压；C、根据步骤B归算的台区单相电压，计算台区电压曲线之间的相关系数及电压曲线平均波动率；D、根据步骤C的相关系数和电压曲线平均波动率计算结果，采用多阈值方法实现台区电压曲线错误的辨识。本发明所提的台区电压曲线错误辨识方法，可识别出台区电压曲线自身错误，提醒运维人员及时对采集装置进行消缺处理。

Description

一种台区电压曲线异常辨识方法
技术领域
本发明涉及配电台区运行检测技术领域，具体是一种台区电压曲线异常辨识方法。
背景技术
用电信息采集系统采集了台区出口电压数据，每隔15分钟记录一个点，一天记录96点。由于采集终端故障，数据通信问题，时钟不同步等问题，会导致台区电压曲线可能存在异常。
电压曲线异常一般通过设定一定阈值，当电压超过上限或低于下限时，认为台区电压异常。这种方法无法辨识台区电压突变点，台区时钟不同步等类型的台区电压异常，这类台区电压异常时往往台区电压在阈值范围内。
发明内容
针对现有技术存在的上述技术问题，本发明提供一种台区电压曲线异常辨识方法，通过该方法可以实现台区电压存在突变点以及台区时钟不同步等类型的台区电压异常的识别，提醒运维人员及时对采集装置进行消缺处理。
本发明采用的技术方案为：
一种台区电压曲线异常辨识方法，包括以下步骤：
A、获取台区相关数据，所述台区相关数据包括：10kV线路与台区的对应关系、台区名称、台区地址码、台区出口电压数据；
B、基于步骤A获取的台区出口电压数据，采用归算方法将台区三相电压归算为单相电压；
C、根据步骤B归算的台区单相电压，计算台区电压曲线之间的相关系数及电压曲线平均波动率；
D、根据步骤C获得的相关系数和电压曲线平均波动率，采用多阈值方法实现台区电压曲线错误的辨识。
进一步的，步骤B中对步骤A获取的台区出口电压数据归算为单相电压，具体为：
用电信息采集系统记录台区一天的三相电压值，每隔一定时间记录一个点，全天共N个点的数据，A相电压值为Ua1，Ua2……UaN，B相电压值为Ub1，Ub2……UbN，C相电压值为Uc1，Uc2……UcN，采用如下公式进行降维处理，将配变出口三相电压降维为单相电压：
Figure BDA0002555411300000021
其中Uai、Ubi、Uci分别为第i点A、B、C三相的电压，i＝1…N，Ui为降维后第i点配变出口电压，通过迭代法可以求得Ui。
进一步的，步骤C中计算电压曲线之间的相关系数及电压曲线平均波动率的方法，具体为：
假设某条10kV线路有M个台区，每个台区1台配变，分别为T1，T2……TM，配变T1归算后的出口电压为UT11，UT12……UT1N，配变T2归算后的出口电压为UT21，UT22……UT2N，配变T1和T2电压平之间的相关系数计算方法如下：
Figure BDA0002555411300000031
其中N为台区一天内间隔一定时间内记录的电压值的数据点的个数，X＝UT1i，Y＝UT2i，i＝1…N。
用电信息采集系统每15分钟记录一次配变出口电压，全天共记录96个点U＝{U1,U2,…,U96}，定义电压曲线平均波动率如下：
台区出口电压曲线平均波动率：
Figure BDA0002555411300000032
其中Umax为台区出口电压最大值，Umin为台区出口电压最小值，Ui为台区出口第i点的电压值，其中1≤i≤95，若一条10kV线路有k个台区，则对每个台区均有一个UAFk。
进一步的，步骤D中根据相关系数和电压曲线平均波动率，采用多阈值方法辨识台区电压曲线错误，具体为：
某区域内台区总数量为K，以台区i为例，若
Figure BDA0002555411300000033
则台区i电压曲线存在错误，其中f(UAFj)为多阈值函数，UAFj为台区j的电压曲线波动率，具体为：
Figure BDA0002555411300000034
本发明通过对台区出口三相电压进行归算，计算台区电压曲线的相关系数及电压曲线波动率，依据多阈值进行判断，辨识出台区电压曲线错误，可提醒运维人员及时对采集装置进行消缺处理。
附图说明
图1是本发明一种台区电压曲线异常辨识方法其中一个实施例的流程示意图；
图2是本发明实施例中台区电压曲线波动率计算结果；
图3是本发明实施例中台区电压曲线相关系数计算结果；
图4是发明实施例中LKS台区电压曲线。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1，为本发明一种台区电压曲线异常辨识方法其中一个实施例的流程示意图，所述方法包括以下步骤：
A、获取台区相关数据，所述台区相关数据包括：10kV线路与台区的对应关系、台区名称、台区地址码、台区出口电压数据；
B、基于步骤A获取的台区出口电压数据，采用归算方法将台区三相电压归算为单相电压，具体为：
用电信息采集系统记录台区一天的三相电压值，每隔一定时间记录一个点，全天共N个点的数据，A相电压值为Ua1，Ua2……UaN，B相电压值为Ub1，Ub2……UbN，C相电压值为Uc1，Uc2……UcN，采用如下公式进行降维处理，将配变出口三相电压降维为单相电压：
Figure BDA0002555411300000041
其中Uai、Ubi、Uci分别为第i点A、B、C三相的电压，i＝1…N，Ui为降维后第i点配变出口电压，通过迭代法可以求得Ui。
C、根据步骤B归算的台区单相电压，计算台区电压曲线之间的相关系数及电压曲线平均波动率，具体为：
假设某条10kV线路有M个台区，每个台区1台配变，分别为T1，T2……TM，配变T1归算后的出口电压为UT11，UT12……UT1N，配变T2归算后的出口电压为UT21，UT22……UT2N，配变T1和T2电压平之间的相关系数计算方法如下：
Figure BDA0002555411300000051
其中N为台区一天内间隔一定时间内记录的电压值的数据点的个数，X＝UT1i，Y＝UT2i，i＝1…N。
用电信息采集系统每15分钟记录一次配变出口电压，全天共记录96个点U＝{U1,U2,…,U96}，定义电压曲线平均波动率如下：
台区出口电压曲线平均波动率：
Figure BDA0002555411300000052
其中Umax为台区出口电压最大值，Umin为台区出口电压最小值，Ui为台区出口第i点的电压值，其中1≤i≤95，若一条10kV线路有k个台区，则对每个台区均有一个UAFk。
D、根据步骤C的相关系数和电压曲线平均波动率计算结果，采用多阈值方法实现台区电压曲线错误的辨识，具体为：
假设某区域内台区总数量为K，以台区i为例，若
Figure BDA0002555411300000061
则台区i电压曲线存在错误。其中f(UAFj)为多阈值函数，UAFj为台区j的电压曲线波动率，具体为：
Figure BDA0002555411300000062
下面以一个具体实施例对本发明的技术方案和效果进行详细说明：
步骤A中，从相关系统中获取了某地区243条10kV线路的5153个台区的台区出口电压数据。
步骤B中，采用归算方法，对5153个台区的电压曲线进行归算，将台区三相电压归算为单相电压。
步骤C中，计算5153个台区的电压曲线波动率，同时以LKS台区为参考台区，计算其它5152个台区与该台区的相关系数，计算结果如图2和图3所示。
步骤D中，根据
Figure BDA0002555411300000063
判断条件，将相关系数及电压曲线波动率的值带入，其它5152个台区与LKS台区均满足Pij＜f(UAFj)，因此判断LKS台区电压曲线存在错误。
经核实，LKS台区电压曲线在部分采样点存在突变(如图4所示)，电压曲线确实存在错误，由此验证了本发明的可行性。
本发明通过计算台区出口电压曲线相关系数和电压曲线平均波动率，输入多阈值判断模型，当目标台区与区域内其他所有台区的计算结果均小于阈值时，判断该目标台区电压曲线错误，通过该方法可以实现台区电压存在突变点以及台区时钟不同步等类型的台区电压异常的识别，提醒运维人员及时对采集装置进行消缺处理。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种台区电压曲线异常辨识方法，其特征在于包括以下步骤：
A、获取台区相关数据，所述台区相关数据包括：10kV线路与台区的对应关系、台区名称、台区地址码、台区出口电压数据；
B、基于步骤A获取的台区出口电压数据，采用归算方法将台区三相电压归算为单相电压；
C、根据步骤B归算的台区单相电压，计算台区电压曲线之间的相关系数及电压曲线平均波动率；
D、根据步骤C的相关系数和电压曲线平均波动率，采用多阈值方法实现台区电压曲线错误的辨识。
2.如权利要求1所述的一种台区电压曲线异常辨识方法，其特征在于：步骤B中对步骤A获取的台区出口电压数据归算为单相电压，具体为：
用电信息采集系统记录台区一天的三相电压值，每隔一定时间记录一个点，全天共N个点的数据，A相电压值为Ua1，Ua2……UaN，B相电压值为Ub1，Ub2……UbN，C相电压值为Uc1，Uc2……UcN，采用如下公式进行降维处理，将配变出口三相电压降维为单相电压：
Figure FDA0002555411290000011
其中Uai、Ubi、Uci分别为第i点A、B、C三相的电压，i＝1…N，Ui为降维后第i点配变出口电压，通过迭代法可以求得Ui。
3.如权利要求1所述的一种台区电压曲线异常辨识方法，其特征在于：步骤C中计算电压曲线之间的相关系数及电压曲线平均波动率的方法，具体为：
假设某条10kV线路有M个台区，每个台区1台配变，分别为T1，T2……TM，配变T1归算后的出口电压为UT11，UT12……UT1N，配变T2归算后的出口电压为UT21，UT22……UT2N，配变T1和T2电压平之间的相关系数计算方法如下：
Figure FDA0002555411290000021
其中N为台区一天内间隔一定时间内记录的电压值的数据点的个数，X＝UT1i，Y＝UT2i，i＝1…N；
用电信息采集系统每15分钟记录一次配变出口电压，全天共记录96个点U＝{U1,U2,…,U96}，定义电压曲线平均波动率如下：
台区出口电压曲线平均波动率：
Figure FDA0002555411290000022
其中Umax为台区出口电压最大值，Umin为台区出口电压最小值，Ui为台区出口第i点的电压值，其中1≤i≤95，若一条10kV线路有k个台区，则对每个台区均有一个UAFk。
4.如权利要求1所述的一种台区电压曲线异常辨识方法，其特征在于：步骤D中根据相关系数和电压曲线平均波动率，采用多阈值方法辨识台区电压曲线错误，具体为：
某区域内台区总数量为K，以台区i为例，若
Figure FDA0002555411290000023
则台区i电压曲线存在错误，其中f(UAFj)为多阈值函数，UAFj为台区j的电压曲线波动率，具体为：
Figure FDA0002555411290000031
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