CN112098915A - 双母线分段接线下多台电压互感器继发性误差的评估方法 - Google Patents

双母线分段接线下多台电压互感器继发性误差的评估方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112098915A
CN112098915A CN202011225340.6A CN202011225340A CN112098915A CN 112098915 A CN112098915 A CN 112098915A CN 202011225340 A CN202011225340 A CN 202011225340A CN 112098915 A CN112098915 A CN 112098915A
Authority
CN
China
Prior art keywords
evaluation
evaluated
group
abnormal
real
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011225340.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112098915B (zh
Inventor
窦峭奇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Gelanruo Intelligent Technology Co ltd
Original Assignee
Wuhan Glory Road Intelligent Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Glory Road Intelligent Technology Co ltd filed Critical Wuhan Glory Road Intelligent Technology Co ltd
Priority to CN202011225340.6A priority Critical patent/CN112098915B/zh
Publication of CN112098915A publication Critical patent/CN112098915A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112098915B publication Critical patent/CN112098915B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
    • G01R35/02—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass of auxiliary devices, e.g. of instrument transformers according to prescribed transformation ratio, phase angle, or wattage rating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

本发明涉及一种双母线分段接线下多台电压互感器继发性误差的评估方法，根据双母线分段接线形式变电站的物理拓扑特点将电压互感器分为多个待评估的群体，通过实时监测待评估群体内的约束关系是否被违背来判断是否出现误差异常的电压互感器；当出现误差异常的电压互感器，根据异常位置信息将站内的电压互感器重新分为多个待评估的群体，即根据评估群体的实时变化实现评估模态由正常模态到异常模态的自行转化，并实时监测待评估群体内剩余电压互感器中是否再次出现异常运行的状况。能在不停电运行的条件下，实现双母线分段接线形式变电站内单台和多台电压互感器继发性误差超差的评估分析，评估方法具有普适性和易实现性。

Description

双母线分段接线下多台电压互感器继发性误差的评估方法
技术领域
本发明涉及输配电设备状态评估与故障诊断领域，尤其涉及一种双母线分段接线下多台电压互感器继发性误差的评估方法。
背景技术
双母线分段接线形式是指将双母线中的母线分为两段，且两两母线之间通过断路器联接所形成的接线方式。因双母线分段接线形式具有供电可靠、母线故障停电范围小等优点，同时在调度和运行方面也具有很高的灵活性，利用断路器可以将系统划分为几个区域，这些区域之间相互独立，进而有助于排查故障部位，控制断电范围，因而双母线分段接线形式被广泛地应用于出线回路数较多、输送和穿越功率较大的220kv变电站及以上的大中型变电站中。因此故障双母线分段接线形式变电站中的电压互感器处于正常稳定的运行状态，将有利于实现电力系统的安全、稳定和经济运行。
长期运行经验表明，双母线分段接线形式的变电站中，由于电网运行工况复杂多变以及电压互感器使用年限的增长，电压互感器的运行状态以及自身的精度将随之而变化，运行若干年后存在一定比例的超差风险。超差互感器继续运行将影响双母线分段接线形式变电站的正常运行，因此，需要及时更换超差互感器。及时更换的前提是准确评估其运行误差，传统的评估方法是采用离线检测的方法确定互感器的误差状态，即依据计量检定规程，依赖标准互感器的周期性停电对互感器进行检测。由于停电计划难以协调，该方法仅能保证少部分重要电压互感器的误差评估，难以覆盖双母线分段接线形式变电站中的全部电压互感器，致使双母线分段接线形式变电站中大量在运电压互感器超期未检、误差未知。
为解决离线检测方法的不足，现采用不停电条件下电压互感器运行误差在线评估方法对电压互感器进行状态评估，在线评估方法主要是利用单一的约束条件对某些特定情况下的电压互感器状态进行评估，因而往往只能解决特定运行状态下的电压互感器状态评估问题。同时现有在线评估方法并未考虑变电站中出现单台电压互感器运行误差异常后，站内剩余电压互感器运行误差继续发生异常的可能性，但由于变电站存在停电难的特点，因而即使检测出异常运行的电压互感器，也存在互感器带病运行的情况。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种双母线分段接线下多台电压互感器继发性误差的评估方法，解决现有技术中在线评估方法只能针对特定运行工况下的电压互感器进行状态评估的问题，以及未考虑变电站中已检测出存在有异常运行电压互感器时剩余电压互感器的准确评估问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：第一方面，本发明提供了一种双母线 分段接线下多台电压互感器继发性误差的评估方法，包括以下步骤：采集正常运行状态下 双母线分段接线形式变电站中电压互感器的二次输出信号，得到数据矩阵
Figure 567857DEST_PATH_IMAGE001
；
根据所述数据矩阵
Figure 817573DEST_PATH_IMAGE001
构建评估计算模型；
基于同相测量一致性的刚性约束条件建立正常评估模态，根据所述数据矩阵
Figure 802847DEST_PATH_IMAGE001
和所述 评估计算模型计算得到正常评估模态下电压互感器运行误差状态的评估标准量
Figure 50288DEST_PATH_IMAGE002
；
采集待评估群体运行过程中电压互感器实时的二次输出信号，按照正常评估模态根据 所述评估计算模型计算得对应的实时统计量
Figure 121013DEST_PATH_IMAGE003
，根据所述实时统计量
Figure 112102DEST_PATH_IMAGE003
与所述评估 标准量
Figure 951882DEST_PATH_IMAGE002
的大小判断正常评估模态下的待评估群体的电压互感器是否处于正常运行状 态；
判定待评估群体内存在运行误差异常的电压互感器时，通过计算待评估群体内电压互感器的贡献率对双母线分段接线形式变电站中单台运行误差异常电压互感器进行定位；
根据定位得到的异常电压互感器的位置信息，基于三相电压平衡的柔性约束条件和同相测量一致性的刚性约束条件实现评估模态由正常评估模态到异常评估模态的自行转化，确定异常评估模态下的待评估群体，通过实时监测待评估群体内是否出现违背约束关系的情况来判断剩余电压互感器中是否出现运行异常的状况。
第二方面，本发明提供一种双母线分段接线下多台电压互感器继发性误差的评估系统，包括：
正常模态建模模块，用于采集双母线分段接线形式变电站中正常运行状态下全站电压 互感器的二次输出信号，获取数据矩阵
Figure 370225DEST_PATH_IMAGE001
，并对数据矩阵
Figure 662666DEST_PATH_IMAGE001
进行标准化数据处理，得到标准 化的数据矩阵
Figure 457447DEST_PATH_IMAGE004
及其均值向量
Figure 151734DEST_PATH_IMAGE005
和方差矩阵
Figure 740978DEST_PATH_IMAGE006
；并基于同相测量一致性的刚性约束条件建立 正常评估模态，从标准化的数据矩阵
Figure 786294DEST_PATH_IMAGE004
中抽取数据构建数据集，选取检验置信度
Figure 119187DEST_PATH_IMAGE007
，采用基 于核密度的方法计算评估标准量
Figure 667980DEST_PATH_IMAGE002
，即建立正常评估模态下电压互感器运行误差状态的 评估标准量。
正常模态评估模块，用于采集正常评估模态下待评估群体运行过程中电压互感器 的实时二次输出信号，按照正常模态建模模块所建立的评估模型构建采样数据集并计算对 应
Figure 693704DEST_PATH_IMAGE003
统计量，以判断待评估群体中是否存在运行误差异常的电压互感器，若无则继续监 测并更新实时
Figure 960738DEST_PATH_IMAGE003
统计量；反之则通过计算待评估群体内电压互感器的贡献率实现对双 母线分段接线形式变电站中单台运行误差异常电压互感器的定位，并上报预警信息。
异常模态转化模块，用于根据正常模态评估模块所定位得到的异常电压互感器位 置信息，并基于三相电压平衡的柔性约束条件和同相测量一致性的刚性约束条件实现评估 模态由正常模态到异常模态的自行转化，确定异常评估模态下的待评估群体；根据不同的 待评估群体，从数据矩阵
Figure 97321DEST_PATH_IMAGE004
中抽取数据构建新的数据集并进行独立成分分解，根据预设的 累计贡献率，实现正交矩阵和解混矩阵中主要成分与残差成分的分离；同时选取检验置信 度
Figure 500621DEST_PATH_IMAGE007
，采用基于核密度的方法计算评估标准量
Figure 697247DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure 451576DEST_PATH_IMAGE002
，即建立异常评估模态下电压互 感器运行误差状态的评估标准量。
异常模态评估模块，用于采集异常评估模态下待评估群体运行过程中电压互感器 的实时二次输出信号，按照所确定的待评估群体计算对应的实时
Figure 126271DEST_PATH_IMAGE009
和
Figure 649656DEST_PATH_IMAGE003
统计量，判 断当前评估模态中的电压互感器是否存在运行误差异常的现象，若无则继续监测并更新实 时统计量；反之则通过计算待评估群体内电压互感器的贡献率实现对双母线分段接线形式 变电站中多台运行误差异常电压互感器的定位，并上报预警信息。
第三方面，本发明提供一种电子设备，包括：
存储器，用于存储计算机软件程序；
处理器，用于读取并执行所述存储器中存储的计算机软件程序，并实现本发明第一方面所述的一种双母线分段接线下多台电压互感器继发性误差的评估方法。
第四方面，本发明提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述存储介质内存储有用于实现本发明第一方面所述的一种双母线分段接线下多台电压互感器继发性误差的评估方法的计算机软件程序。
本发明的有益效果是：
1、本发明不需要采用物理标准互感器进行停电检定，仅根据电压互感器的运行数据实现双母线分段接线形式变电站中异常电压互感器的检测与定位，减少了评估的成本，有利于提高电压互感器的运维水平。
2、本发明可实时跟踪并准确评估双母线分段接线形式变电站中电压互感器整个运行周期内的误差状态，避免现场测试时只能评估某种工况下和某个时间段内的误差状态。
3、本发明可解决双母线分段接线形式变电站中复杂工况下变电站内单台电压互感器和多台电压互感器运行状态的评估问题，即在不停电检修异常电压互感器的条件下仍旧能对剩余电压互感器进行评估，保持了不停电条件下在线评估方法长期运行的有效性和可靠性。
4、本发明的评估模型约束力强，有着较高的评估灵敏度，能够有效检测0.02%的比 值差漂移和
Figure 79501DEST_PATH_IMAGE010
的相位差漂移，远高于双母线接线形式变电站中柔性约束条件下的电压互 感器运行误差评估模型。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种双母线接线形式下多台电压互感器继发性误差超差的自适应评估方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种评估群体PCA的评估流程图；
图3为本发明实施例提供的一种评估群体ICA的评估流程图；
图4为本发明实施例提供的正常评估模态下的待评估群体
Figure 993230DEST_PATH_IMAGE011
的实时
Figure 533933DEST_PATH_IMAGE012
统计量的 示意图；
图5为本发明实施例提供的正常评估模态下的待评估群体
Figure 115087DEST_PATH_IMAGE011
的三相电压互感器的 贡献率的示意图；
图6为本发明实施例提供的异常评估模态下的待评估群体1中
Figure 450253DEST_PATH_IMAGE013
的实时
Figure 116858DEST_PATH_IMAGE014
统计 量的示意图；
图7为本发明实施例提供的异常评估模态下的待评估群体1中
Figure 133355DEST_PATH_IMAGE013
的三相电压互感器 的贡献率的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
现已有针对双母线接线形式变电站内电压互感器的在线评估方法，鉴于双母线接线形式变电站内一般配置2组6台电压互感器，故该方法以面向多个非高斯变量的三相电压平衡柔性约束条件建立的评估模型，但以基于三相电压平衡柔性约束模型进行电压互感器状态评估时，存在约束力弱和评估灵敏度较低等方面的不足，将不再适用于对双母线分段接线形式变电站内的电压互感器进行状态评估。鉴于双母线分段接线形式变电站中一般配置有3组9台电压互感器，故根据双母线分段接线形式变电站的物理拓扑结构建立新的评估模型，该评估模型以同相测量一致性的刚性约束条件和三相电压平衡的柔性约束为条件构建模型，突破了双母线接线形式变电站内评估模型中柔性约束模型的不足。该评估模型进一步研究了双母线分段接线形式变电站中的电压互感器状态评估，解决了不停电条件下双母线分段接线形式变电站内电压互感器继发性误差超差的有效评估问题。这一复杂评估问题具有较高的工程应用价值，极大提高了在线评估方法的有效性和适应性，更适应当前变电站的运行特点。
本发明提供一种双母线分段接线下多台电压互感器继发性误差的评估方法包括：
采集正常运行状态下双母线分段接线形式变电站中电压互感器的二次输出信号，得到 数据矩阵
Figure 631333DEST_PATH_IMAGE001
。
根据数据矩阵
Figure 137401DEST_PATH_IMAGE001
构建评估计算模型。
基于同相测量一致性的刚性约束条件建立正常评估模态，根据数据矩阵
Figure 291301DEST_PATH_IMAGE001
和评估 计算模型计算得到正常评估模态下电压互感器运行误差状态的评估标准量
Figure 173807DEST_PATH_IMAGE002
。
采集待评估群体运行过程中电压互感器实时的二次输出信号，按照正常评估模态 根据评估计算模型计算得对应的实时统计量
Figure 463974DEST_PATH_IMAGE003
，根据实时统计量
Figure 406522DEST_PATH_IMAGE003
与评估标准量
Figure 844456DEST_PATH_IMAGE002
的大小判断正常评估模态下的待评估群体的电压互感器是否处于正常运行状态。
建立正常评估模态，通过实时监测正常评估模态下待评估群体内的刚性约束关系是否违背来判断待评估群体内是否出现误差异常的电压互感器。
判定待评估群体内存在运行误差异常的电压互感器时，通过计算待评估群体内电压互感器的贡献率对双母线分段接线形式变电站中单台运行误差异常电压互感器进行定位。
根据定位得到的异常电压互感器的位置信息，结合三相电压平衡的柔性约束条件和同相测量一致性的刚性约束条件实现评估模态由正常评估模态到异常评估模态的自行转化，确定异常评估模态下的待评估群体，通过实时监测待评估群体内是否出现违背约束关系的情况来判断剩余电压互感器中是否出现运行异常的状况。
其次当出现误差异常的电压互感器，在不进行停电检修的条件下，基于三相电压平衡柔性约束和同相测量一致性的刚性约束关系将站内的电压互感器重新分为多个待评估的群体，建立异常评估模态，即根据评估群体的实时变化实现评估模态由正常模态到异常模态的自行转化，并通过实时监测待评估群体内是否出现违背约束关系的情况来判断剩余电压互感器中是否出现运行异常的状况。
本发明的评估方法主要分为两部分，第一部分是根据同相测量一致性的刚性约束条件将双母线分段接线形式变电站中的电压互感器分为多个待评估群体，建立双母线分段接线形式变电站中电压互感器正常评估模态。正常评估模态评估双母线分段接线形式变电站中的电压互感器时，通过实时监测待评估群体内的刚性约束关系是否违背来判断待评估群体内是否出现误差异常的电压互感器。正常评估模型能有效实现双母线分段接线形式变电站在一次电压调节、非对称性负荷等较为复杂运行工况下的电压互感器状态评估与定位。
第二部分是当待评估群体内刚性约束关系被违背出现误差异常的电压互感器时，在不进行停电检修的条件下，基于同相测量一致性的刚性约束条件和面向多个非高斯变量的三相电压平衡柔性约束条件将双母线分段接线形式变电站中内的电压互感器重新分为多个待评估的群体，建立双母线分段接线形式变电站中电压互感器异常评估模态，即根据评估群体的实时变化实现评估模态由正常模态到异常模态的自行转化，并通过实时监测待评估群体内是否出现违背柔性约束关系的情况来判断剩余电压互感器中是否出现运行异常的状况，实现双母线分段接线形式变电站中多台电压互感器继发性误差的准确评估。
实施例1
本发明提供的实施例1为本发明提供的一种双母线分段接线下多台电压互感器继发性误差的评估方法的实施例，本发明实施例提供了一种双母线分段接线形式下多台电压互感器继发性误差超差的评估方法，旨在不依赖物理标准器和不停电运行的情况下，根据约束条件是否违背来解决复杂工况下双母线分段接线形式变电站中电压互感器继发性误差超差的问题，得到双母线分段接线形式变电站内单台以及多台电压互感器在线运行误差状态评估结果。
如图1所示为本发明提供的一种双母线分段接线下多台电压互感器继发性误差的评估方法的实施例的流程图，其中评估群体PCA和评估群体ICA的状态评估流程分别如图2和图3所示，由图1-图3可知，该方法包括：
步骤1，采集正常运行状态下双母线分段接线形式变电站中电压互感器的二次输出信 号，得到数据矩阵
Figure 202757DEST_PATH_IMAGE001
。
步骤1还包括：对数据矩阵
Figure 675326DEST_PATH_IMAGE001
进行标准化数据处理，得到标准化的数据矩阵
Figure 460880DEST_PATH_IMAGE004
，标准 化处理的过程是指将正常运行数据集组成规模为
Figure 386110DEST_PATH_IMAGE015
的样本矩阵
Figure 548101DEST_PATH_IMAGE016
，其中n为电 压互感器数量，
Figure 875178DEST_PATH_IMAGE017
为采样点数，即
Figure 97211DEST_PATH_IMAGE018
，
Figure 509738DEST_PATH_IMAGE019
，再 进行标准化处理，得到数据矩阵
Figure 198122DEST_PATH_IMAGE004
，包括：
Figure 379705DEST_PATH_IMAGE020
(1)
式中，
Figure 772640DEST_PATH_IMAGE021
是元素全为1的列向量，
Figure 672463DEST_PATH_IMAGE022
，
Figure 176257DEST_PATH_IMAGE023
是数据矩阵X第i列向量的均值，
Figure 212346DEST_PATH_IMAGE024
，
Figure 838499DEST_PATH_IMAGE025
是数据矩阵X第i列 向量的方差，如下所示：
Figure 163301DEST_PATH_IMAGE026
(2)
Figure 267524DEST_PATH_IMAGE027
(3)
具体实施中，双母线分段接线形式变电站中最常见和最基本的配置方式是配置3组9台 电压互感器，所采集的电压分别为
Figure 361381DEST_PATH_IMAGE028
和
Figure 158436DEST_PATH_IMAGE029
，
Figure 767272DEST_PATH_IMAGE030
。在本优选实 施方式中，从双母线分段接线形式变电站中采集全站电压互感器正常运行时的数据，即引 入3组电压互感器的测量电压构成原始数据集
Figure 878448DEST_PATH_IMAGE031
，截取前2000点数据为正常数 据集，截取后3000点数据并引入人为误差构成测试数据集，对上述数据标准化处理后得到 评估电压互感器的样本。
步骤2，根据数据矩阵
Figure 889129DEST_PATH_IMAGE001
构建评估计算模型。
步骤3，基于同相测量一致性的刚性约束条件建立正常评估模态，根据数据矩阵
Figure 794768DEST_PATH_IMAGE001
和评估计算模型计算得到正常评估模态下电压互感器运行误差状态的评估标准量
Figure 890900DEST_PATH_IMAGE002
。
步骤4，采集待评估群体运行过程中电压互感器实时的二次输出信号，按照正常评 估模态根据评估计算模型计算得对应的实时统计量
Figure 274608DEST_PATH_IMAGE003
，根据实时统计量
Figure 405375DEST_PATH_IMAGE003
与评估标 准量
Figure 481915DEST_PATH_IMAGE002
的大小判断正常评估模态下的待评估群体的电压互感器是否处于正常运行状态。
具体的，步骤3和步骤4中根据评估计算模型确定评估标准量
Figure 65343DEST_PATH_IMAGE002
和实时统计量
Figure 252742DEST_PATH_IMAGE003
的过程：
根据待评估群体从标准化的数据矩阵
Figure 238016DEST_PATH_IMAGE004
中抽取数据构建建模数据集
Figure 485458DEST_PATH_IMAGE032
或采样数据集
Figure 556182DEST_PATH_IMAGE033
，对建模数据集
Figure 547271DEST_PATH_IMAGE032
或采样数据集的协方差矩阵进行奇异值分解。
基于进行奇异值分解的协方差矩阵
Figure 387052DEST_PATH_IMAGE034
，选取主成分的个数，确定残差子空间的载荷 矩阵
Figure 805395DEST_PATH_IMAGE035
。
根据建模数据集
Figure 97836DEST_PATH_IMAGE032
及对应的残差子空间的载荷矩阵
Figure 954933DEST_PATH_IMAGE035
采用基于核密度估计的方 法计算置信度
Figure 586903DEST_PATH_IMAGE007
下的评估标准量
Figure 176147DEST_PATH_IMAGE002
；根据采样数据集
Figure 221464DEST_PATH_IMAGE033
及对应的残差子空间的载荷矩阵
Figure 554356DEST_PATH_IMAGE035
计算实时统计量
Figure 103149DEST_PATH_IMAGE003
。
具体实施中，建立双母线分段接线形式下的正常评估模态，即按组别建立正常评 估模态下的待评估群体
Figure 128874DEST_PATH_IMAGE036
，分别覆盖3组电压互感器中的A相、B相和C相， 其中，
Figure 395907DEST_PATH_IMAGE037
覆盖第一组电压互感器中的A相、B相和C相，对应的建模数据集为
Figure 329228DEST_PATH_IMAGE038
，
Figure 935790DEST_PATH_IMAGE039
覆盖了第二组电压互感器中的A相、B相和C相，对应的建模数 据集为
Figure 194733DEST_PATH_IMAGE040
，
Figure 621166DEST_PATH_IMAGE041
覆盖了第三组电压互感器中的A相、B相和C相，对应的 建模数据集为
Figure 623757DEST_PATH_IMAGE042
，所建模型情况如下表1所示
表1 双母线分段接线方式初始模态建模参数
Figure 84825DEST_PATH_IMAGE043
具体的，协方差矩阵
Figure 249091DEST_PATH_IMAGE034
进行奇异值分解的公式为：
Figure 428399DEST_PATH_IMAGE044
，
Figure 969102DEST_PATH_IMAGE045
(4)
式中，左侧R为协方差矩阵，右侧为奇异值分解，
Figure 284677DEST_PATH_IMAGE046
为协方 差矩阵的特征值，并且排列顺序满足
Figure 885422DEST_PATH_IMAGE047
，
Figure 286448DEST_PATH_IMAGE048
表示特征向量矩阵； 此时得出的特征向量矩阵
Figure 630841DEST_PATH_IMAGE048
为载荷矩阵P。
确定残差子空间的载荷矩阵
Figure 66502DEST_PATH_IMAGE035
的过程包括：
为确定上式中的
Figure 572570DEST_PATH_IMAGE049
和
Figure 726471DEST_PATH_IMAGE035
，定义主元的方差贡献率
Figure 608976DEST_PATH_IMAGE050
和累计方差贡献率
Figure 961460DEST_PATH_IMAGE051
，方差贡献 率
Figure 576112DEST_PATH_IMAGE050
描述的是第i个主元对总信息的相对贡献量，累计方差贡献率
Figure 14046DEST_PATH_IMAGE051
描述的是前m个主元 所含信息对总信息的相对贡献量，如下所示：
Figure 637926DEST_PATH_IMAGE052
(5)
根据
Figure 844916DEST_PATH_IMAGE053
确定主元的个数，实现主元子空间与残差子空间的分离，即得到残 差子空间的载荷矩阵
Figure 958366DEST_PATH_IMAGE035
以及主元子空间的载荷矩阵
Figure 821280DEST_PATH_IMAGE049
。
计算置信度
Figure 45588DEST_PATH_IMAGE007
下的评估标准量
Figure 310347DEST_PATH_IMAGE002
的过程包括：
求解统计量
Figure 594698DEST_PATH_IMAGE054
：
Figure 741645DEST_PATH_IMAGE055
(6)
然后计算利用基于核密度的计算置信度
Figure 972906DEST_PATH_IMAGE007
下的评估标准量
Figure 154489DEST_PATH_IMAGE002
，具体步骤如下：
令统计量
Figure 281845DEST_PATH_IMAGE054
的概率密度函数为
Figure 181668DEST_PATH_IMAGE056
，则
Figure 685462DEST_PATH_IMAGE056
在任意点
Figure 721551DEST_PATH_IMAGE054
处的核密度估计定义为：
Figure 297106DEST_PATH_IMAGE057
(7)
式中，
Figure 418646DEST_PATH_IMAGE058
称为核函数，参数h为带宽，
Figure 726130DEST_PATH_IMAGE059
表示Q的每个具体取值。
具体的，为保证概率密度函数非负且积分为1，取高斯函数为核函数：
Figure 882305DEST_PATH_IMAGE060
(8)
带宽
Figure 882622DEST_PATH_IMAGE061
(9)
通过核密度估计法，估计
Figure 491458DEST_PATH_IMAGE054
统计量的概率分布函数
Figure 399371DEST_PATH_IMAGE062
为：
Figure 82156DEST_PATH_IMAGE063
(10)
由此，计算在显著性水平
Figure 50112DEST_PATH_IMAGE007
下的评估标准量
Figure 83927DEST_PATH_IMAGE002
为：
Figure 795532DEST_PATH_IMAGE064
(11)
Figure 926299DEST_PATH_IMAGE007
的典型取值为95%~99%。
计算实时统计量
Figure 268418DEST_PATH_IMAGE003
的公式为：
Figure 586267DEST_PATH_IMAGE065
(12)
具体实施中，最后根据公式（4）-（11）计算得到正常评估模态数据集下待评估群体的评 估标准量
Figure 773666DEST_PATH_IMAGE066
、
Figure 758939DEST_PATH_IMAGE067
、
Figure 271960DEST_PATH_IMAGE068
。
根据正常评估模态的待评估群体采集同相电压互感器的实时输出信号构成采样 数据集并参照公式(1)-公式(3)对其进行标准化处理，得到标准化后正常评估模态下的待 评估群体采样数据集
Figure 77105DEST_PATH_IMAGE033
，如下所示:
Figure 802616DEST_PATH_IMAGE069
(13)
Figure 642396DEST_PATH_IMAGE070
(14)
Figure 60739DEST_PATH_IMAGE071
(15)
根据公式（4）-（5）计算
Figure 618759DEST_PATH_IMAGE072
、
Figure 413540DEST_PATH_IMAGE073
、
Figure 373406DEST_PATH_IMAGE074
对应的残差子空间的载荷矩阵
Figure 697071DEST_PATH_IMAGE035
，并根 据公式（12）计算所对应的实时统计量
Figure 476808DEST_PATH_IMAGE003
。
即根据公式（12）-（15）得到待评估群体的实时统计量
Figure 872017DEST_PATH_IMAGE075
、
Figure 889652DEST_PATH_IMAGE076
、
Figure 712114DEST_PATH_IMAGE077
。
将待评估群体的实时统计量
Figure 916831DEST_PATH_IMAGE075
、
Figure 115731DEST_PATH_IMAGE076
、
Figure 784609DEST_PATH_IMAGE077
分别与评估标准量
Figure 450077DEST_PATH_IMAGE066
、
Figure 407669DEST_PATH_IMAGE067
、
Figure 410260DEST_PATH_IMAGE068
进行比对，若该时刻的实时统计量小于评估标准量，表明正常评估模态下的待评估 群体中的电压互感器都处于正常运行状态，此时继续监测并更新实时统计量；若实时统计 量超出了评估标准量，则说明正常评估模态下的待评估群体中出现了运行误差异常的电压 互感器。
图4为根据本发明优选实施方式的正常评估模态下的待评估群体
Figure 605749DEST_PATH_IMAGE037
的实时
Figure 770014DEST_PATH_IMAGE075
统计量。为模拟电压互感器运行状态的变化，在所截取的3000个点数据中，自第500 点开始，在第一组电压互感器A相添加渐变误差0.0001%/点，通过对采集的3000组数据进行 处理，得到3000个采样数据测试点，分别计算其实时
Figure 11640DEST_PATH_IMAGE003
统计量，并与评估标准量进行比 较，结果如图4所示。可见，从第670组数据以后，实时统计量
Figure 755605DEST_PATH_IMAGE075
均超过图中虚线即评估 标准量
Figure 133496DEST_PATH_IMAGE066
，故可知正常评估模态中的待评估群体
Figure 671925DEST_PATH_IMAGE037
存在运行状态异常的电压互感器。
进一步的，步骤4中根据实时统计量
Figure 135268DEST_PATH_IMAGE003
与评估标准量
Figure 479661DEST_PATH_IMAGE002
的大小判断正常评估模 态下的待评估群体的电压互感器是否处于正常运行状态时：
如果实时统计量
Figure 384163DEST_PATH_IMAGE003
小于等于评估标准量
Figure 155810DEST_PATH_IMAGE002
，表明此时正常评估模态下的待评估群 体电压互感器处于正常运行状态，则继续监测并更新实时
Figure 309711DEST_PATH_IMAGE003
统计量；如果实时统计量
Figure 192216DEST_PATH_IMAGE003
大于评估标准量
Figure 482383DEST_PATH_IMAGE002
，表明此时正常评估模态下的待评估群体内出现处于异常运行状 态的电压互感器。
步骤5，判定待评估群体内存在运行误差异常的电压互感器时，通过计算待评估群体内电压互感器的贡献率对双母线分段接线形式变电站中单台运行误差异常电压互感器进行定位。
具体的，通过计算待评估群体内电压互感器的贡献率对双母线分段接线形式变电站中单台运行误差异常电压互感器进行定位时，贡献率的计算方式为：
Figure 424932DEST_PATH_IMAGE078
(16)
式中，
Figure 862866DEST_PATH_IMAGE079
为t时刻下贡献率数组
Figure 486746DEST_PATH_IMAGE080
的第i个元素，表征的是第i台电压互感 器对统计量
Figure 693736DEST_PATH_IMAGE081
的贡献率，
Figure 744869DEST_PATH_IMAGE082
表示为t时刻第i相电压互感器标准化后的实时数据，
Figure 670099DEST_PATH_IMAGE083
为
Figure 894407DEST_PATH_IMAGE082
在主元空间的投影。
运行误差异常的电压互感器为待评估群体中贡献率最大时所对应的电压互感器，并上报预警信息。
图5为根据本发明优选实施方式的正常评估模态下运行误差异常的待评估群体
Figure 893587DEST_PATH_IMAGE037
中电压互感器的贡献率。对于运行误差异常的三相电压互感器，计算各相对统计量
Figure 912359DEST_PATH_IMAGE075
的贡献率，如图5所示，可以看出A相贡献率最大，判断为待评估群体
Figure 528148DEST_PATH_IMAGE037
中的A相异 常，与实际异常设置相吻合。
优选地，利用定位得到的异常电压互感器位置信息，在不停电检修的情况下，参照表2按照异常电压互感器的位置确定异常模态下评估问题的待评估群体。
表 2 双母线分段接线方式异常模态建模参数
Figure 556147DEST_PATH_IMAGE084
由于待评估群体
Figure 737729DEST_PATH_IMAGE037
中的A相发生运行状态异常，故在第一组电压互感器A相继续运 行的前提下，评估问题将从正常模态切换到异常模态中的评估群体1以继续进行电压互感 器的状态检测与定位。
步骤6，根据定位得到的异常电压互感器的位置信息，基于三相电压平衡的柔性约束条件和同相测量一致性的刚性约束条件实现评估模态由正常评估模态到异常评估模态的自行转化，确定异常评估模态下的待评估群体，通过实时监测待评估群体内是否出现违背约束关系的情况来判断剩余电压互感器中是否出现运行异常的状况。
具体的，步骤6中通过实时监测待评估群体内是否出现违背约束关系的情况来判断剩余电压互感器中是否出现运行异常的状况的过程包括：
步骤601，根据所确定异常模态中不同的待评估群体，从数据矩阵
Figure 130665DEST_PATH_IMAGE004
中抽取数据构建新 的数据集
Figure 764908DEST_PATH_IMAGE085
并进行独立成分分解，采用基于核密度的方法计算评估标准量
Figure 268702DEST_PATH_IMAGE008
，根据评 估计算模型计算评估标准量
Figure 570370DEST_PATH_IMAGE002
。
采集待评估群体运行过程中电压互感器的实时二次输出信号，按照异常评估模态 下的待评估群体计算对应运行时间的实时统计量
Figure 196524DEST_PATH_IMAGE009
和
Figure 255747DEST_PATH_IMAGE003
，根据实时统计量
Figure 625548DEST_PATH_IMAGE009
和
Figure 719406DEST_PATH_IMAGE003
与评估标准量
Figure 516461DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure 125297DEST_PATH_IMAGE002
的大小判断异常评估模态下待评估群体内的电压互感器 是否再次出现处于异常运行状态的电压互感器。
具体的，建立双母线接线形式下SPE的计算模型，计算评估标准量
Figure 970893DEST_PATH_IMAGE008
和实时SPE 统计量的过程包括：
步骤60101，根据建模数据集或采样数据集计算白化矩阵
Figure 981574DEST_PATH_IMAGE086
。
具体的，步骤60101包括：
步骤6010101，对建模数据集或采样数据集的协方差矩阵
Figure 887213DEST_PATH_IMAGE034
特征值分解获得矩阵
Figure 983345DEST_PATH_IMAGE087
与 矩阵
Figure 620914DEST_PATH_IMAGE088
，分解过程如式(16)所示:
Figure 486102DEST_PATH_IMAGE089
(17)
Figure 624959DEST_PATH_IMAGE090
为异常评估模态正常数据集经标准化处理后的值，
Figure 146070DEST_PATH_IMAGE087
为对角阵，每一个对角线上的 元素就是一个特征值，通过计算可以直接获得。
步骤6010102，计算白化矩阵
Figure 661365DEST_PATH_IMAGE086
:
Figure 318742DEST_PATH_IMAGE091
(18)
步骤60102，根据白化矩阵
Figure 628501DEST_PATH_IMAGE086
计算得到正交矩阵
Figure 699225DEST_PATH_IMAGE092
；m为采样点数。
具体的，步骤60102包括：
步骤6010201，确定需要估计的独立分量数量，记
Figure 690315DEST_PATH_IMAGE093
。
步骤6010202，随机选取初始单位向量
Figure 530095DEST_PATH_IMAGE094
。
步骤6010203，
Figure 948438DEST_PATH_IMAGE094
的赋值为：
Figure 506458DEST_PATH_IMAGE095
，其中，z为矩阵 Z的列向量：
Figure 97977DEST_PATH_IMAGE096
(19）
E()表示期望，
Figure 729946DEST_PATH_IMAGE097
为初等函数，例如可以为双曲正切函数、指数函数或幂函数，计算 公式可以为式(19)、(20)、(21)，
Figure 647087DEST_PATH_IMAGE098
为
Figure 364507DEST_PATH_IMAGE097
的一阶导数。
Figure 759716DEST_PATH_IMAGE099
(20)
式中，
Figure 574089DEST_PATH_IMAGE100
。
Figure 334234DEST_PATH_IMAGE101
(21)
Figure 601267DEST_PATH_IMAGE102
(22)
步骤6010204，对
Figure 737851DEST_PATH_IMAGE094
进行标准正交化处理，若
Figure 406729DEST_PATH_IMAGE094
未收敛，则返回步骤6010203；若
Figure 337776DEST_PATH_IMAGE094
收敛， 输出向量
Figure 92106DEST_PATH_IMAGE094
，执行步骤6010205。
步骤6010205，判断
Figure 766801DEST_PATH_IMAGE103
时，令
Figure 290186DEST_PATH_IMAGE104
，并返回步骤6010202，若
Figure 720030DEST_PATH_IMAGE105
，执行步 骤6010206。
步骤6010206，将所有
Figure 899339DEST_PATH_IMAGE094
作为列向量合并得到矩阵
Figure 174462DEST_PATH_IMAGE106
。
步骤60103，根据正交矩阵
Figure 755616DEST_PATH_IMAGE106
和白化矩阵
Figure 90783DEST_PATH_IMAGE086
计算解混矩阵：
Figure 757387DEST_PATH_IMAGE107
(23)
步骤60104，对解混矩阵
Figure 836202DEST_PATH_IMAGE108
进行主要成分
Figure 334179DEST_PATH_IMAGE109
和残差成分
Figure 43509DEST_PATH_IMAGE110
的排序与分离，将正交矩 阵B按列分为主部
Figure 994148DEST_PATH_IMAGE111
和余部
Figure 752019DEST_PATH_IMAGE112
，根据主要成分
Figure 104503DEST_PATH_IMAGE109
、主部
Figure 47052DEST_PATH_IMAGE111
以及建模数据集或采样数据集计 算各个采样时刻主要成分的重构变量。
具体的，步骤60104中，对解混矩阵
Figure 422669DEST_PATH_IMAGE108
进行主要成分
Figure 843286DEST_PATH_IMAGE109
和残差成分
Figure 253539DEST_PATH_IMAGE110
的排序与 分离的过程包括：
将
Figure 366989DEST_PATH_IMAGE113
按照从大到小的顺序重新排列，并计算顺序特征量
Figure 229902DEST_PATH_IMAGE114
，其中，
Figure 454210DEST_PATH_IMAGE115
为解混矩阵
Figure 515707DEST_PATH_IMAGE108
的行向量，并且
Figure 737741DEST_PATH_IMAGE047
。
根据式（5）计算各行向量的贡献率
Figure 150268DEST_PATH_IMAGE050
以及累计贡献率
Figure 115950DEST_PATH_IMAGE116
：
按照累计贡献率是否达到85%划分主要成分
Figure 297532DEST_PATH_IMAGE109
与残差成分
Figure 487205DEST_PATH_IMAGE110
。
计算第t个采样时刻主要成分的重构变量：
Figure 324711DEST_PATH_IMAGE117
(24)
Figure 890822DEST_PATH_IMAGE118
为
Figure 130173DEST_PATH_IMAGE090
分离出的主要成分的重构变量，即在计算统计量控制限
Figure 490748DEST_PATH_IMAGE008
时，
Figure 877867DEST_PATH_IMAGE090
为评 估模态中正常数据经标准化处理后的值。在计算实时
Figure 185351DEST_PATH_IMAGE119
统计量值时，
Figure 75947DEST_PATH_IMAGE090
为评估模态中实 时采样数据经标准化处理后的值。
步骤60105，根据观测数据和重构变量确定SPE统计量计算函数，根据计算函数计 算置信度
Figure 810685DEST_PATH_IMAGE007
下SPE的统计量控制限
Figure 419520DEST_PATH_IMAGE008
以及实时SPE统计量。
具体的，步骤60105中
Figure 530696DEST_PATH_IMAGE119
统计量的计算函数为：
Figure 541377DEST_PATH_IMAGE120
(25)
利用核密度估计方法计算置信度
Figure 509333DEST_PATH_IMAGE007
下统计量控制限
Figure 543148DEST_PATH_IMAGE008
，包括：
步骤6010501，令
Figure 254752DEST_PATH_IMAGE119
统计量概率密度函数为
Figure 57623DEST_PATH_IMAGE121
，则
Figure 196481DEST_PATH_IMAGE121
在任意点
Figure 779909DEST_PATH_IMAGE119
处的核 密度估计定义如下所示：
Figure 967308DEST_PATH_IMAGE122
(26)
式中，
Figure 952581DEST_PATH_IMAGE058
称为核函数，为保证概率密度函数非负且积分为1，取高斯函数为核函数，如 式（8），参数h为带宽，计算公式如式（9）所示。
步骤6010502，通过核密度估计法，估计
Figure 200023DEST_PATH_IMAGE119
统计量的概率分布函数
Figure 270747DEST_PATH_IMAGE123
如下 所示：
Figure 324154DEST_PATH_IMAGE124
(27)
步骤6010503，计算在显著性水平
Figure 101617DEST_PATH_IMAGE007
下的统计量控制限
Figure 582277DEST_PATH_IMAGE008
如下所示：
Figure 824120DEST_PATH_IMAGE125
(28)
Figure 681217DEST_PATH_IMAGE007
的典型取值范围为95%～99%。
优选地，参照表2所示，待评估群体切换至评估群体1，重新从数据矩阵
Figure 375504DEST_PATH_IMAGE004
中组建当 前的建模数据集
Figure 964748DEST_PATH_IMAGE085
，即：
Figure 10064DEST_PATH_IMAGE126
根据公式(4)-公式(11)计算
Figure 342957DEST_PATH_IMAGE127
对应的
Figure 891750DEST_PATH_IMAGE002
统计量，即
Figure 979792DEST_PATH_IMAGE066
和
Figure 184508DEST_PATH_IMAGE067
，根据公式（17）-（28）和公式（7）-（11）计算
Figure 383408DEST_PATH_IMAGE128
所对应的
Figure 724391DEST_PATH_IMAGE008
统计量，即得到异常评估模态下电压互感器运行误差状态的评估标准量。
根据预设的累计贡献率，实现正交矩阵和解混矩阵中主要成分与残差成分的分离；建立异常评估模态下电压互感器运行误差状态的评估标准量。
步骤602，当发现待评估群体内存在运行误差异常的电压互感器时，通过计算待评估群体内电压互感器的贡献率实现对双母线分段接线形式变电站中多台运行误差异常电压互感器的定位，并上报预警信息。
具体的，判断异常评估模态下待评估群体内的电压互感器是否再次出现处于异常运行状态的电压互感器包括：
若实时统计量
Figure 983334DEST_PATH_IMAGE009
和
Figure 675346DEST_PATH_IMAGE003
均小于等于评估标准量
Figure 412358DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure 935743DEST_PATH_IMAGE002
，表明此时待评估群 体中的电压互感器处于正常运行状态，则继续监测并更新实时
Figure 303271DEST_PATH_IMAGE009
和
Figure 279317DEST_PATH_IMAGE003
统计量；若实 时统计量
Figure 757703DEST_PATH_IMAGE009
和
Figure 401174DEST_PATH_IMAGE003
有任一项大于评估标准量
Figure 736340DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure 402945DEST_PATH_IMAGE002
，表明此时异常评估模态下 待评估群体内再次出现处于异常运行状态的电压互感器。
具体实施过程中，继续采集存在运行异常电压互感器时的实时二次输出信号，根 据所确定的异常评估模态下的待评估群体建立数据集，参照公式(1)-公式(3)对其进行标 准化处理，得到数据集
Figure 481759DEST_PATH_IMAGE129
。
根据公式（12）-（15），计算得到待评估群体中PCA数据集所对应的实时统计量
Figure 917420DEST_PATH_IMAGE003
，根据公式（17）-（28）计算待评估群体中ICA数据集所对应的实时统计量
Figure 423488DEST_PATH_IMAGE009
，并分别与 运行误差状态的评估标准量作比较，若实时统计量小于评估标准量，表明当前待评估群体 中的电压互感器处于正常运行状态，此时继续监测并更新实时统计量；若实时统计量超出 了评估标准量，则说明当前待评估群体中的电压互感器中存在运行误差异常的现象。
图6为根据本发明优选实施方式的异常评估模态中待评估群体1中下的实时
Figure 639705DEST_PATH_IMAGE009
统计量。为模拟电压互感器运行状态的变化，设置第二组电压互感器A相互感器自 第1500点测量电压值起添加突变误差0.2%，并得到3000个采样数据测试点，分别计算实时
Figure 459894DEST_PATH_IMAGE009
统计量，并与评估标准量
Figure 812378DEST_PATH_IMAGE008
进行比较，结果如图6所示。可见，从第1500组数据以 后，实时
Figure 692609DEST_PATH_IMAGE009
统计量均超过图中虚线即评估标准量，故可知异常评估模态下的待评估群 体1中的
Figure 130544DEST_PATH_IMAGE130
存在运行状态异常的电压互感器。
图7为根据本发明优选实施方式的异常评估模态下待评估群体1中
Figure 551161DEST_PATH_IMAGE130
的三相电 压互感器的贡献率。对于运行误差异常的三相电压互感器，计算各相对统计量的贡献率，如 图7所示，可以看出异常评估模态中待评估群体1中
Figure 961413DEST_PATH_IMAGE130
中A相贡献率最大，判断为第二组 电压互感器中的B相异常，与实际异常设置相吻合。
通过设置双母线分段接线形式下的电压互感器相继发生突变异常和渐变性异常，本方法进行仿真验证可知，方法实现复杂工况下对双母线分段接线形式变电站内单台和多台电压互感器的在线监测与定位，即在站内发生电压互感器运行误差异常后，在不停电检修异常电压互感器的条件下，仍旧保持了评估的有效性。本发明解决了不停电条件下在线评估方法的长期运行问题，极大提高了在线评估方法的有效性和适应性，与现有计量异常状态检测方法相比，更适应当前变电站停电检修机会少、时间短的运行特点。
优选地，当异常评估模态中待评估群体确定存在运行误差异常的互感器时，根据公式（16）计算三相电压互感器各自对于实时统计量贡献率的大小，运行误差异常的电压互感器即为异常评估模态中待评估群体中贡献率最大时所对应的电压互感器，并上报预警信息。
实施例2
本发明提供的实施例2为本发明提供的一种双母线分段接线下多台电压互感器继发性误差的评估系统的实施例，该系统的实施例包括：
正常模态建模模块，用于采集双母线分段接线形式变电站中正常运行状态下全站电压 互感器的二次输出信号，获取数据矩阵
Figure 809284DEST_PATH_IMAGE131
，并对数据矩阵
Figure 672197DEST_PATH_IMAGE131
进行标准化数据处理，得到标准 化的数据矩阵
Figure 896505DEST_PATH_IMAGE132
及其均值向量
Figure 223581DEST_PATH_IMAGE005
和方差矩阵
Figure 445615DEST_PATH_IMAGE006
；并基于同相测量一致性的刚性约束条件建立 正常评估模态，从标准化的数据矩阵
Figure 858142DEST_PATH_IMAGE132
中抽取数据构建数据集，选取检验置信度
Figure 558245DEST_PATH_IMAGE007
，采用基 于核密度的方法计算评估标准量
Figure 739828DEST_PATH_IMAGE133
，即建立正常评估模态下电压互感器运行误差状态的 评估标准量。
正常模态评估模块，用于采集正常评估模态下待评估群体运行过程中电压互感器 的实时二次输出信号，按照正常模态建模模块所建立的评估模型构建采样数据集并计算对 应
Figure 195080DEST_PATH_IMAGE134
统计量，以判断待评估群体中是否存在运行误差异常的电压互感器，若无则继续监 测并更新实时
Figure 32586DEST_PATH_IMAGE134
统计量；反之则通过计算待评估群体内电压互感器的贡献率实现对双 母线分段接线形式变电站中单台运行误差异常电压互感器的定位，并上报预警信息。
异常模态转化模块，用于根据正常模态评估模块所定位得到的异常电压互感器位 置信息，并基于三相电压平衡的柔性约束条件和同相测量一致性的刚性约束条件实现评估 模态由正常模态到异常模态的自行转化，确定异常评估模态下的待评估群体；根据不同的 待评估群体，从数据矩阵
Figure 598696DEST_PATH_IMAGE132
中抽取数据构建新的数据集并进行独立成分分解，根据预设的 累计贡献率，实现正交矩阵和解混矩阵中主要成分与残差成分的分离；同时选取检验置信 度
Figure 572468DEST_PATH_IMAGE007
，采用基于核密度的方法计算评估标准量
Figure 198622DEST_PATH_IMAGE135
和
Figure 523424DEST_PATH_IMAGE133
，即建立异常评估模态下电压互 感器运行误差状态的评估标准量。
异常模态评估模块，用于采集异常评估模态下待评估群体运行过程中电压互感器 的实时二次输出信号，按照所确定的待评估群体计算对应的实时
Figure 627646DEST_PATH_IMAGE136
和
Figure 783821DEST_PATH_IMAGE134
统计量，判 断当前评估模态中的电压互感器是否存在运行误差异常的现象，若无则继续监测并更新实 时统计量；反之则通过计算待评估群体内电压互感器的贡献率实现对双母线分段接线形式 变电站中多台运行误差异常电压互感器的定位，并上报预警信息。
本发明的一种双母线分段接线下多台电压互感器继发性误差的评估系统对三相电压互感器进行运行状态检测和定位的步骤与本发明的一种双母线分段接线下多台电压互感器继发性误差的评估方法步骤相同，达到的技术效果也相同，在此不再赘述。
需要说明的是，实施例中的方法可以通过计算机软件程序实现，基于此，本发明实施例还提供一种电子设备，包括：
存储器，用于存储计算机软件程序。
处理器，用于读取并执行存储器中存储的计算机软件程序，并实现本发明第一方面的一种双母线分段接线下多台电压互感器继发性误差的评估方法。
同时还需说明的是，计算机软件程序中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双母线分段接线下多台电压互感器继发性误差的评估方法，其特征在于，所述方法包括：
采集正常运行状态下双母线分段接线形式变电站中电压互感器的二次输出信号，得到 数据矩阵
Figure 779866DEST_PATH_IMAGE001
；
根据所述数据矩阵
Figure 388701DEST_PATH_IMAGE001
构建评估计算模型；
基于同相测量一致性的刚性约束条件建立正常评估模态，根据所述数据矩阵
Figure 499877DEST_PATH_IMAGE001
和所述 评估计算模型计算得到正常评估模态下电压互感器运行误差状态的评估标准量
Figure 510558DEST_PATH_IMAGE002
；
采集待评估群体运行过程中电压互感器实时的二次输出信号，按照正常评估模态根据 所述评估计算模型计算得对应的实时统计量
Figure 150618DEST_PATH_IMAGE003
，根据所述实时统计量
Figure 246750DEST_PATH_IMAGE003
与所述评估 标准量
Figure 692775DEST_PATH_IMAGE002
的大小判断正常评估模态下的待评估群体的电压互感器是否处于正常运行状 态；
判定待评估群体内存在运行误差异常的电压互感器时，通过计算待评估群体内电压互感器的贡献率对双母线分段接线形式变电站中单台运行误差异常电压互感器进行定位；
根据定位得到的异常电压互感器的位置信息，基于三相电压平衡的柔性约束条件和同相测量一致性的刚性约束条件实现评估模态由正常评估模态到异常评估模态的自行转化，确定异常评估模态下的待评估群体，通过实时监测待评估群体内是否出现违背约束关系的情况来判断剩余电压互感器中是否出现运行异常的状况。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，得到数据矩阵
Figure 26804DEST_PATH_IMAGE001
之后还包括：对所述数据矩 阵
Figure 165662DEST_PATH_IMAGE001
进行标准化数据处理，得到标准化的数据矩阵
Figure 686773DEST_PATH_IMAGE004
，标准化处理的过程包括：
Figure 936489DEST_PATH_IMAGE005
；
式中，n为电压互感器数量，
Figure 859445DEST_PATH_IMAGE006
为采样点数，
Figure 169204DEST_PATH_IMAGE007
是元素全为1的
Figure 239928DEST_PATH_IMAGE008
列向量，
Figure 231018DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 70798DEST_PATH_IMAGE010
是数据矩阵X第i列向量的均值，
Figure 489141DEST_PATH_IMAGE011
，
Figure 781582DEST_PATH_IMAGE012
是数据矩阵X第i列向量的方差。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述评估计算模型确定所述评估标准 量
Figure 576363DEST_PATH_IMAGE002
和实时统计量
Figure 270649DEST_PATH_IMAGE003
的过程包括：
从数据矩阵
Figure 859893DEST_PATH_IMAGE004
中抽取数据构建建模数据集
Figure 905210DEST_PATH_IMAGE013
或采样数据集
Figure 238102DEST_PATH_IMAGE014
，对所述建模数据集
Figure 786895DEST_PATH_IMAGE013
或 采样数据集
Figure 812620DEST_PATH_IMAGE014
的协方差矩阵
Figure 79653DEST_PATH_IMAGE015
进行奇异值分解；
基于进行奇异值分解的所述协方差矩阵
Figure 12974DEST_PATH_IMAGE015
，选取主成分的个数，确定残差子空间的载荷 矩阵
Figure 619536DEST_PATH_IMAGE016
；
根据所述建模数据集
Figure 878479DEST_PATH_IMAGE013
及对应的残差子空间的载荷矩阵
Figure 304912DEST_PATH_IMAGE016
采用基于核密度估计的方 法计算置信度
Figure 307503DEST_PATH_IMAGE017
下的评估标准量
Figure 768572DEST_PATH_IMAGE002
；根据所述采样数据集
Figure 932837DEST_PATH_IMAGE018
及对应的残差子空间的载荷矩 阵
Figure 174462DEST_PATH_IMAGE016
计算实时统计量
Figure 652848DEST_PATH_IMAGE003
。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，协方差矩阵
Figure 30740DEST_PATH_IMAGE015
进行奇异值分解的公式为：
Figure 557450DEST_PATH_IMAGE019
，
Figure 20792DEST_PATH_IMAGE020
；
式中，
Figure 302869DEST_PATH_IMAGE021
为协方差矩阵的特征值，并且排列顺序满足
Figure 800847DEST_PATH_IMAGE022
，
Figure 244597DEST_PATH_IMAGE023
表示特征向量矩阵；
确定残差子空间的载荷矩阵
Figure 460815DEST_PATH_IMAGE016
的过程包括：
定义主元的方差贡献率
Figure 281003DEST_PATH_IMAGE024
和累计方差贡献率
Figure 633487DEST_PATH_IMAGE025
，方差贡献率
Figure 248140DEST_PATH_IMAGE024
描述的是第i个主元 对总信息的相对贡献量，累计方差贡献率
Figure 686074DEST_PATH_IMAGE025
描述的是前m个主元所含信息对总信息的相 对贡献量：
Figure 309953DEST_PATH_IMAGE026
；
根据
Figure 516944DEST_PATH_IMAGE027
确定主元的个数，实现主元子空间与残差子空间的分离，得到所述残 差子空间的载荷矩阵
Figure 630393DEST_PATH_IMAGE016
以及主元子空间的载荷矩阵
Figure 493307DEST_PATH_IMAGE028
。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，计算置信度
Figure 717615DEST_PATH_IMAGE017
下的评估标准量
Figure 982374DEST_PATH_IMAGE002
的过程包 括：
求解统计量
Figure 266725DEST_PATH_IMAGE029
：
Figure 413673DEST_PATH_IMAGE030
；
令所述统计量
Figure 379355DEST_PATH_IMAGE029
的概率密度函数为
Figure 560937DEST_PATH_IMAGE031
，则
Figure 953873DEST_PATH_IMAGE031
在任意点
Figure 791379DEST_PATH_IMAGE029
处的核密度估计定义为：
Figure 357489DEST_PATH_IMAGE032
；
式中，
Figure 393578DEST_PATH_IMAGE033
称为核函数，参数h为带宽，
Figure 957415DEST_PATH_IMAGE034
表示Q的每个具体取值；
通过核密度估计法，估计统计量
Figure 78955DEST_PATH_IMAGE029
的概率分布函数
Figure 386439DEST_PATH_IMAGE035
为：
Figure 542614DEST_PATH_IMAGE036
；
计算在显著性水平
Figure 277352DEST_PATH_IMAGE017
下的评估标准量
Figure 886188DEST_PATH_IMAGE002
为：
Figure 794101DEST_PATH_IMAGE037
。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，计算所述实时统计量
Figure 742465DEST_PATH_IMAGE003
的公式为：
Figure 710421DEST_PATH_IMAGE038
。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述实时统计量
Figure 744236DEST_PATH_IMAGE003
与所述评估 标准量
Figure 393523DEST_PATH_IMAGE002
的大小判断正常评估模态下的待评估群体的电压互感器是否处于正常运行状态 时：
如果所述实时统计量
Figure 524291DEST_PATH_IMAGE003
小于等于所述评估标准量
Figure 663148DEST_PATH_IMAGE002
，表明此时正常评估模态下的 待评估群体电压互感器处于正常运行状态；如果所述实时统计量
Figure 918680DEST_PATH_IMAGE003
大于所述评估标准量
Figure 433975DEST_PATH_IMAGE002
，表明此时正常评估模态下的待评估群体内出现处于异常运行状态的电压互感器。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过计算待评估群体内电压互感器的贡献率对双母线分段接线形式变电站中单台运行误差异常电压互感器进行定位时，贡献率的计算方式为：
Figure 356931DEST_PATH_IMAGE039
；
式中，
Figure 666690DEST_PATH_IMAGE040
为t时刻下贡献率数组
Figure 409518DEST_PATH_IMAGE041
的第i个元素，表征的是第i台电压互感 器对统计量
Figure 462925DEST_PATH_IMAGE042
的贡献率，
Figure 302705DEST_PATH_IMAGE043
表示为t时刻第i相电压互感器标准化后的实时数据，
Figure 721048DEST_PATH_IMAGE044
为
Figure 279068DEST_PATH_IMAGE043
在主元空间的投影；
所述运行误差异常的电压互感器为待评估群体中贡献率最大时所对应的电压互感器，并上报预警信息。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过实时监测待评估群体内是否出现违背约束关系的情况来判断剩余电压互感器中是否出现运行异常的状况的过程包括：
根据所确定异常模态中不同的待评估群体，从数据矩阵
Figure 808270DEST_PATH_IMAGE004
中抽取数据构建新的数据集
Figure DEST_PATH_IMAGE045
并进行独立成分分解，采用基于核密度的方法计算评估标准量
Figure 705818DEST_PATH_IMAGE046
，根据所述评估计 算模型计算所述评估标准量
Figure 295063DEST_PATH_IMAGE002
；
采集待评估群体运行过程中电压互感器的实时二次输出信号，按照异常评估模态下的 待评估群体计算对应运行时间的实时统计量
Figure DEST_PATH_IMAGE047
和
Figure 12483DEST_PATH_IMAGE003
，根据所述实时统计量
Figure 407692DEST_PATH_IMAGE047
和
Figure 222064DEST_PATH_IMAGE003
与所述评估标准量
Figure 982210DEST_PATH_IMAGE046
和
Figure 249243DEST_PATH_IMAGE002
的大小判断异常评估模态下待评估群体内的电压互 感器是否再次出现处于异常运行状态的电压互感器；
当发现待评估群体内存在运行误差异常的电压互感器时，通过计算待评估群体内电压互感器的贡献率实现对双母线分段接线形式变电站中多台运行误差异常电压互感器的定位，并上报预警信息。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，判断异常评估模态下待评估群体内的电压互感器是否再次出现处于异常运行状态的电压互感器包括：
若所述实时统计量
Figure 385827DEST_PATH_IMAGE047
和
Figure 54705DEST_PATH_IMAGE003
均小于等于所述评估标准量
Figure 48069DEST_PATH_IMAGE046
和
Figure 740082DEST_PATH_IMAGE002
，表明此时 待评估群体中的电压互感器处于正常运行状态；若所述实时统计量
Figure 742673DEST_PATH_IMAGE047
和
Figure 203741DEST_PATH_IMAGE003
有任一 项大于所述评估标准量
Figure 368006DEST_PATH_IMAGE046
和
Figure 547315DEST_PATH_IMAGE002
，表明此时异常评估模态下待评估群体内再次出现处 于异常运行状态的电压互感器。
CN202011225340.6A 2020-11-05 2020-11-05 双母线分段接线下多台电压互感器继发性误差的评估方法 Active CN112098915B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011225340.6A CN112098915B (zh) 2020-11-05 2020-11-05 双母线分段接线下多台电压互感器继发性误差的评估方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011225340.6A CN112098915B (zh) 2020-11-05 2020-11-05 双母线分段接线下多台电压互感器继发性误差的评估方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112098915A true CN112098915A (zh) 2020-12-18
CN112098915B CN112098915B (zh) 2021-02-05

Family

ID=73785446

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011225340.6A Active CN112098915B (zh) 2020-11-05 2020-11-05 双母线分段接线下多台电压互感器继发性误差的评估方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112098915B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113050018A (zh) * 2021-03-04 2021-06-29 国网湖南省电力有限公司 基于数据驱动评估结果变化趋势的电压互感器状态评估方法及系统
CN113239132A (zh) * 2021-07-12 2021-08-10 武汉格蓝若智能技术有限公司 一种电压互感器的超差在线辨识方法
CN113702895A (zh) * 2021-10-28 2021-11-26 华中科技大学 一种电压互感器误差状态在线定量评估方法
CN115144807A (zh) * 2022-09-05 2022-10-04 武汉格蓝若智能技术有限公司 差分滤噪和载流分级的电流互感器在线评估方法、装置
CN116577718A (zh) * 2023-04-13 2023-08-11 中国电力科学研究院有限公司 一种对电容式电压互感器进行在线监测的方法及系统
CN116736212A (zh) * 2023-06-20 2023-09-12 威胜集团有限公司 一种互感器运行误差在线监测及计量方法
CN117169804A (zh) * 2023-11-02 2023-12-05 华中科技大学 基于合电流矢量分析的电流互感器误差状态在线辨识方法
US11887012B1 (en) * 2023-04-04 2024-01-30 Sas Institute Inc. Anomaly detection using RPCA and ICA

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201518056U (zh) * 2009-08-09 2010-06-30 安徽省电力公司淮北供电公司 变电站计量电压检测回路
CN205749644U (zh) * 2016-05-05 2016-11-30 北京英博电气股份有限公司 一种双母线电流互感采样控制器
CN106338705A (zh) * 2015-07-10 2017-01-18 侯飞 一种用于三相电能计量装置的校验误差的方法和装置
CN108153267A (zh) * 2017-12-15 2018-06-12 宁波大学 一种基于误差主元分析模型的工业过程监测方法
CN110097116A (zh) * 2019-04-29 2019-08-06 西安交通大学 一种基于独立成分分析和核密度估计的虚拟样本生成方法
CN111157939A (zh) * 2020-01-03 2020-05-15 云南电网有限责任公司电力科学研究院 电压互感器计量性能的带电监测装置及方法
CN111537939A (zh) * 2020-04-17 2020-08-14 武汉格蓝若智能技术有限公司 一种基于多指标融合的电压互感器状态评估方法及装置
CN111796233A (zh) * 2020-09-04 2020-10-20 武汉格蓝若智能技术有限公司 双母线接线形式下多台电压互感器继发性误差的评估方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201518056U (zh) * 2009-08-09 2010-06-30 安徽省电力公司淮北供电公司 变电站计量电压检测回路
CN106338705A (zh) * 2015-07-10 2017-01-18 侯飞 一种用于三相电能计量装置的校验误差的方法和装置
CN205749644U (zh) * 2016-05-05 2016-11-30 北京英博电气股份有限公司 一种双母线电流互感采样控制器
CN108153267A (zh) * 2017-12-15 2018-06-12 宁波大学 一种基于误差主元分析模型的工业过程监测方法
CN110097116A (zh) * 2019-04-29 2019-08-06 西安交通大学 一种基于独立成分分析和核密度估计的虚拟样本生成方法
CN111157939A (zh) * 2020-01-03 2020-05-15 云南电网有限责任公司电力科学研究院 电压互感器计量性能的带电监测装置及方法
CN111537939A (zh) * 2020-04-17 2020-08-14 武汉格蓝若智能技术有限公司 一种基于多指标融合的电压互感器状态评估方法及装置
CN111796233A (zh) * 2020-09-04 2020-10-20 武汉格蓝若智能技术有限公司 双母线接线形式下多台电压互感器继发性误差的评估方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
孙伟卿 等: "采用柔性化方法表示刚性约束的电力系统优化模型", 《电网技术》 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113050018A (zh) * 2021-03-04 2021-06-29 国网湖南省电力有限公司 基于数据驱动评估结果变化趋势的电压互感器状态评估方法及系统
CN113239132A (zh) * 2021-07-12 2021-08-10 武汉格蓝若智能技术有限公司 一种电压互感器的超差在线辨识方法
CN113702895A (zh) * 2021-10-28 2021-11-26 华中科技大学 一种电压互感器误差状态在线定量评估方法
CN115144807A (zh) * 2022-09-05 2022-10-04 武汉格蓝若智能技术有限公司 差分滤噪和载流分级的电流互感器在线评估方法、装置
CN115144807B (zh) * 2022-09-05 2022-12-02 武汉格蓝若智能技术有限公司 差分滤噪和载流分级的电流互感器在线评估方法、装置
US11887012B1 (en) * 2023-04-04 2024-01-30 Sas Institute Inc. Anomaly detection using RPCA and ICA
CN116577718A (zh) * 2023-04-13 2023-08-11 中国电力科学研究院有限公司 一种对电容式电压互感器进行在线监测的方法及系统
CN116736212A (zh) * 2023-06-20 2023-09-12 威胜集团有限公司 一种互感器运行误差在线监测及计量方法
CN116736212B (zh) * 2023-06-20 2024-02-06 威胜集团有限公司 一种互感器运行误差在线监测及计量方法
CN117169804A (zh) * 2023-11-02 2023-12-05 华中科技大学 基于合电流矢量分析的电流互感器误差状态在线辨识方法
CN117169804B (zh) * 2023-11-02 2024-01-12 华中科技大学 基于合电流矢量分析的电流互感器误差状态在线辨识方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112098915B (zh) 2021-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112098915B (zh) 双母线分段接线下多台电压互感器继发性误差的评估方法
Tate et al. Line outage detection using phasor angle measurements
CN111796233B (zh) 双母线接线形式下多台电压互感器继发性误差的评估方法
Coble et al. Applying the general path model to estimation of remaining useful life
CN112731260B (zh) 基于概念漂移识别的电压互感器误差状态在线评估方法
CN113239132B (zh) 一种电压互感器的超差在线辨识方法
CN116125361B (zh) 电压互感器误差评估方法、系统、电子设备及存储介质
KR20110116378A (ko) 산업설비의 공정 여유도 감시 시스템용 데이터 수집 방법 및 그 저장매체
CN114065875B (zh) 基于大数据的电力电网故障识别系统
CN113050019A (zh) 数据驱动评估结果和检定规程融合的电压互感器评估方法及系统
CN116914917A (zh) 一种基于大数据的配电柜运行状态监测管理系统
CN111856209A (zh) 一种输电线路故障分类方法及装置
CN111340367B (zh) 基于多维度关联性数据分析的少油设备状态评估方法及系统
CN114994543A (zh) 储能电站电池故障诊断方法、装置及存储介质
Lou et al. Enhanced fault diagnosis method using conditional gaussian network for dynamic processes
CN109901022B (zh) 基于同步量测数据的配电网区域定位方法
CN109902735B (zh) 一种实现变电站内三相电压互感器运行误差评估的方法
CN114784793A (zh) 基于机器学习的新能源电网连锁故障预测方法及存储介质
CN117150244B (zh) 基于电参数分析的智能配电柜状态监测方法及系统
CN114116832A (zh) 一种基于数据驱动的配电网异常识别方法
WO2016136391A1 (ja) 事故点標定装置及び方法、電力系統監視システム、設備計画支援システム
CN115685045B (zh) 一种电压互感器在线评估方法
CN116565861A (zh) 一种配电网可靠性评估方法、系统、设备和介质
CN116662771A (zh) 电容式电压互感器自适应pca误差定量评价的方法及系统
CN105656453B (zh) 一种基于时间序列的光纤电流互感器随机噪声实时滤波方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Room 1803-1805, building 2-07, guanggu.core center, 303 Guanggu Avenue, Donghu New Technology Development Zone, Wuhan City, Hubei Province, 430000

Patentee after: Wuhan Gelanruo Intelligent Technology Co.,Ltd.

Address before: Room 1803-1805, building 2-07, guanggu.core center, 303 Guanggu Avenue, Donghu New Technology Development Zone, Wuhan City, Hubei Province, 430000

Patentee before: WUHAN GLORY ROAD INTELLIGENT TECHNOLOGY Co.,Ltd.