CN112615372A - 一种基于变异系数的含电压干扰装置台区检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电力技术领域，涉及一种基于变异系数的含电压干扰装置配变的检测方法，其特征是包括以下步骤：S1、收集10kV线路配变电压时间序列数据；S2、剔除数据缺失的配变；S3、构建M×N输入矩阵；S4、将N划分为N＝S×R的等长子序列窗口；S5、计算s_α的一次变异系数c_α；S6、计算c_α的二次变异系数c_n；S7、筛选c_n小于设定二次变异系数阈值的配变为含电压干扰装置的配变。本发明可从数据分析的角度识别出含电压干扰装置的配变，减少线变关系因此导致的误判造成大量现场排查的徒劳工作量。

Description

一种基于变异系数的含电压干扰装置台区检测方法

技术领域

本申请涉及电力技术领域，具体地涉及一种基于变异系数的含电压干扰装置台区的检测方法。

背景技术

对于10kV及以下电压等级的配电网(简称配网)，随着电力公司配网建设进程不断发展，10kV线路拓扑结构变得越加复杂，线路上自动化开关频繁动作，对PMS系统中线路-配变连接关系数据不能实时更新。使得线路-配变连接关系错误，对10kV线路及以下的线损考核造成影响。为了解决这一问题，目前已经有许多基于电压时间序列的线变关系辨识的方法，但是在实际运用中容易造成线路-配变连接关系的误判。究其原因，电力公司为了电能质量考核的需求，会在台区测量系统中加装电压调节装置，使得电压曲线出现干扰产生失真。

发明内容

为了解决电压调节装置干扰产生电压失真时对线路-配变连接关系的误判，本发明提出一种基于变异系数的含电压干扰装置配变的检测方法。

本发明通过下述技术方案来实现，一种基于变异系数的含电压干扰装置配变的检测方法包括以下步骤：

S1、收集10kV线路配变电压时间序列数据：收集10kV线路配变电压时间序列的原始数据，电压时间序列数据为单日(或多日)15：00分钟(或30：00分钟)间隔的三相电压幅值。

S2、剔除数据缺失的配变：对原始数据进行预处理，剔除数据缺失的配变；

S3、构建M×N输入矩阵：对电压时间序列数据进行处理，使得数据格式为M×N的输入矩阵，其中

表示第i台配变的第j相电压序列，j＝1,2,3，分别代表A、B、C相，例如

表示第1台配变的C相电压序列。N＝{n_t|t＝1,2,……,w}为对应电压序列的电压幅值，n_t为采样时间t的电压幅值

S4、将N划分为N＝S×R的等长子序列窗口。其中S为子序列窗口个数，S＝{s_α|α＝1,2,……,u}，s_α为电压时间子序列窗口s_α。R为窗口内电压幅值个数R＝{r_β|β＝1,2,……,v}，r_β为表示电压时间子序列窗口内电压幅值。

S5、计算s_α的一次变异系数c_α：对于长度为R的时间子序列窗口按下式进行变异系数的求解

其中c_α为电压时间子序列窗口s_α的变异系数，

s_α的标准差

其中r_β表示电压时间子序列窗口内电压幅值，n为电压时间子序列的平均值，μ_N为电压时间序列的平均值。

S6、计算c_α的二次变异系数c_n：对得到的c_α{α＝1,2,……,u}各变异系数进行二次变异系数计算得到c_n，

为c_α的均值。

S7、筛选c_n小于设定二次变异系数阈值的配变为含电压干扰装置的配变。对于二次变异系数值设定一个阈值，理论选取15％。低于15％的将识别为含电压干扰装置的配变。

本发明的优点是：本发明从数据分析的角度识别出含电压干扰装置的配变，减少线变关系因此导致的误判造成大量现场排查的徒劳工作量。本发明采取了时间窗口子序列的二次变异系数，且在一次变异系数计算时将时间子序列局部均值更改为时间序列全局均值计算，在保留了局部信息的前提下又反映了全局信息对局部信息的影响。本发明可有效提升线变关系的识别在实际数据下应用的准确率。

附图说明

图1是本发明的流程图。

图2是87号配变三相电压曲线图。

图3是407号配变三相电压曲线图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种基于变异系数的含电压干扰装置配变的检测方法，具体步骤包括：

S1、收集10kV线路配变电压时间序列数据：收集10kV线路配变电压时间序列的原始数据，电压时间序列数据为单日(或多日)15：00分钟(或30：00分钟)间隔的三相电压幅值。

S2、剔除数据缺失的配变：对原始数据进行预处理，剔除数据缺失的配变；

S3、构建M×N输入矩阵：对电压时间序列数据进行处理，使得数据格式为M×N的输入矩阵，其中

表示第i台配变的第j相电压序列，j＝1,2,3，分别代表A、B、C相，例如

表示第1台配变的C相电压序列。N＝{n_t|t＝1,2,……,w}为对应电压序列的电压幅值，n_t为采样时间t的电压幅值。

S4、将N划分为N＝S×R的等长子序列窗口。

其中S为子序列窗口个数，S＝{s_α|α＝1,2,……,u}，s_α为电压时间子序列窗口s_α。

R为窗口内电压幅值个数R＝{r_β|β＝1,2,……,v}，r_β为表示电压时间子序列窗口内电压幅值。

S5、计算s_α的一次变异系数c_α：：对于长度为R的时间子序列窗口按下式进行变异系数的求解

在本例中计算变异系数时如取子序列窗口内的均值，则会丢失子序列窗口信息对序列窗口信息的丢失，因此在计算变异系数时选择窗口序列均值。

其中c_α为电压时间子序列窗口s_α的变异系数，

s_α的标准差

其中r_β表示电压时间子序列窗口内电压幅值，n为电压时间子序列的平均值。μ_N为电压时间序列的平均值

S6、计算c_α的二次变异系数c_n：对得到的c_α{α＝1,2,……,u}个变异系数进行二次变异系数计算得到c_n

其中

为c_α的均值。

S7、筛选c_n小于15％的配变为含电压干扰装置的配变：对于二次变异系数值c_n设定一个阈值，理论选取15％。c_n低于15％的将识别为含电压干扰装置的配变。

本发明的一个具体应用场景中，以电力公司用采系统中收集的10条10kV配电线路及其所挂接的508个配变为例，采集单日15分钟间隔96点的三相电压幅值数据。实际情况中，含电压干扰装置的配变存在单相、两相、三相配置的情况，导致线变关系的误判。

本例步骤S1采集数据经S2和S3处理得到的输入矩阵如表1所示：

表1输入矩阵

按步骤S4将输入矩阵划分为96＝12×8的形式。按步骤S5计算得到一次变异系数矩阵如表2所示。

表2一次变异系数矩阵

将步骤S5得到的一次变异系数矩阵按步骤S6计算得到二次变异系数值如表3所示

表3二次变异系数值

按步骤S7得到筛选后的含电压干扰装置的配变。

台区编号	相序	σ
			87	2	0.136250015
407	3	0.148546238

绘出87、407配变电压曲线图(如图2、图3)。

根据实例可知该方法可以很好地检测出含电压干扰装置的配变，考虑到不同配变的电压均值不同，及不同的PT变比采集到的电压值不同，因此采用变异系数使得这些配变在统一量纲下进行计算对比，提高线变关系判别准确率。

Claims (5)

1.一种基于变异系数的含电压干扰装置配变的检测方法，其特征是包括以下步骤：

S1、收集10kV线路配变电压时间序列数据；

S2、剔除数据缺失的配变：对收集的电压时间序列原始数据进行预处理，剔除数据缺失的配变；

S3、构建M×N输入矩阵；

S4、将N划分为N＝S×R的等长子序列窗口；

S5、计算s_α的一次变异系数c_α：对于长度为R的时间子序列窗口按下式进行变异系数的求解：

其中c_α为电压时间子序列窗口s_α的变异系数，

s_α的标准差

其中r_β表示电压时间子序列窗口内电压幅值，n为电压时间子序列的平均值，μ_N为电压时间序列的平均值；

S6、计算c_α的二次变异系数c_n：对得到的c_α{α＝1,2,……,u}各变异系数进行二次变异系数计算得到c_n，

为c_α的均值；

S7、筛选c_n小于设定二次变异系数阈值的配变为含电压干扰装置的配变。

2.根据权利要求1所述的，一种基于变异系数的含电压干扰装置配变的检测方法，其特征是：步骤S1中，电压时间序列数据为单日或多日15分钟或30分钟间隔的三相电压幅值。

3.根据权利要求1所述的，一种基于变异系数的含电压干扰装置配变的检测方法，其特征是：步骤S3中，对电压时间序列数据进行处理，使得数据格式为M×N的输入矩阵，其中

表示第i台配变的第j相电压序列，j＝1,2,3，分别代表A、B、C相，N＝{n_t|t＝1,2,……,w}为对应电压序列的电压幅值，n_t为采样时间t的电压幅值。

4.根据权利要求1所述的，一种基于变异系数的含电压干扰装置配变的检测方法，其特征是：步骤S4中，S为子序列窗口个数，S＝{s_α|α＝1,2,……,u}，s_α为电压时间子序列窗口s_α；R为窗口内电压幅值个数R＝{r_β|β＝1,2,……,v}，r_β为表示电压时间子序列窗口内电压幅值。

5.根据权利要求1所述的一种基于变异系数的含电压干扰装置配变的检测方法，其特征是：步骤S7中，二次变异系数阈值选取15％，低于15％的将识别为含电压干扰装置的配变。

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