CN113671308A - 一种配电开关数字化采集装置的异常数据筛选方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配电开关数字化采集装置的异常数据筛选方法及系统，包括：根据目标采样值所在的当前的滑动数据窗，计算相邻插值余项误差，并更新判断总次数标志；当相邻插值余项误差大于等于预设的相邻插值余项误差阈值，且目标采样值对应的电气量类型非零序分量时，更新异常判断次数标志；当判断总次数标志大于等于第一预设次数阈值时且异常判断次数标志大于等于第二预设次数阈值时，确定目标采样值的数据类型为异常数据；本发明基于改进的线性插值及零序波形相关系数对采样数据的数据类型进行判别，同时进行异常诊断定位，能够满足现场终端设备采样的准确性和实时性要求，能够为终端设备测控、保护、馈线自动化业务数据的有效性提供保障。

Description

一种配电开关数字化采集装置的异常数据筛选方法及系统

技术领域

本发明涉及配电设备一二次融合技术领域，并且更具体地，涉及一种配电开关数字化采集装置的异常数据筛选方法及系统。

背景技术

一二次融合是配电开关与终端设备未来发展的必然趋势，其以“小型化、标准化、免维护、高可靠性”为主要特征。自2017年配电一二次融合成套设备迅速在国家电网公司系统内大规模投运使用以来，国家电网公司招标10kV开关设备中一二次融合设备占总量的2/3以上，后续一二次融合设备的使用比例将持续扩大。随着配电网设备及配电网管理的数字化转型，一二次融合配电开关将逐步走向数字化、智能化。

对于数字式一二次融合配电开关，开关侧集成数字化采集装置，用于采集开关电压、电流信号并对其进行就地模数转换，然后将数字信号传输至馈线终端控制器。由于开关内部集成的电压传感器(电阻分压式或电容分压式)、电流传感器(LPCT线圈)输出的均为模拟电压小信号，同时数字化采集装置距离一次设备干扰源较近，模拟量传变环节及数字化采集装置的采样环节受到干扰的风险较大，因此需要对采样的异常数据进行筛选，以免馈线终端控制器发生误判现象，保障配电网系统安全、稳定运行。

传统继电保护装置中，异常采样数据的识别主要采用线性插值法。在配电网中，单相接地故障发生概率较高，配电线路发生单相接地时会产生高频、突变的零序分量，采用线性插值法可能会将有效数据滤除从而发生误判(尤其是采样率不够高的情况下)，影响终端设备对单相接地故障的识别。

发明内容

本发明提出一种配电开关数字化采集装置的异常数据筛选方法及系统，以解决如何对一二次融合配电开关数字化采集装置的异常数据进行筛选的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种配电开关数字化采集装置的异常数据筛选方法，所述方法包括：

步骤1，根据目标采样值所在的当前的滑动数据窗，计算相邻插值余项误差，并更新所述目标采样值对应的判断总次数标志为当前的判断总次数标志与预设的步长之和；

步骤2，当所述相邻插值余项误差大于等于预设的相邻插值余项误差阈值，且所述目标采样值对应的电气量类型非零序分量时，更新所述目标采样值的异常判断次数标志为当前的异常判断次数标志与预设的步长之和；

步骤3，当所述判断总次数标志大于等于第一预设次数阈值时且所述异常判断次数标志大于等于第二预设次数阈值时，确定所述目标采样值的数据类型为异常数据。

优选地，其中所述方法还包括：

当所述目标采样值作为当前的滑动数据窗中的最后一个数据时，对所述目标采样值对应的对异常判断次数标志和判断总次数标志进行初始化设置。

优选地，其中所述方法还包括：

当所述相邻插值余项误差大于等于预设的相邻插值余项误差阈值，且所述目标采样值对应的电气量类型为零序分量时，对当前的滑动数据窗内的每个采样值对应的同时刻的三相的采样值进行合成，以确定零序分量；

计算所述零序分量和当前的滑动数据窗的相关系数；

当所述相关系数小于预设的相关系数阈值时，更新所述目标采样值的异常判断次数标志为当前的异常判断次数标志与预设的步长之和。

优选地，其中所述方法还包括：

当所述判断总次数标志小于第一预设次数阈值时，将滑动数据窗向后移动一位，以重新确定当前的滑动数据窗，并返回步骤1。

优选地，其中所述方法还包括：

当所述判断总次数标志大于等于第一预设次数阈值，且所述异常判断次数标志小于第二预设次数阈值时，判断所述目标采样值对应的采样时间段内的采样值是否均满足大于预设的零漂阈值且为常数；

当所述目标采样值对应的采样时间段内的采样值均满足大于预设的零漂阈值且为常数时，确定所述目标采样值的数据类型为异常数据；反之，则确定所述目标采样值的数据类型为正常数据。

优选地，其中所述方法利用如下方式计算相邻插值余项误差，包括：

I(x_i)＝x_i-x’_i，2≤i≤n-1，

其中，E(x₂,...,x_n-1)为相邻插值余项误差；{x₁,x₂,...,x_n-1,x_n}为连续的五个采样点的采样值；Δt为采样间隔；I(x_i)为第i个采样点处的插值余项；n为滑动数据窗内的采样值的个数。

优选地，其中所述方法还包括：

当存在某一个通道对应的在采样时间段内的采样值均大于预设的零漂阈值且为常数，且无法恢复时，确定该通道对应的相传感器或连接回路异常；

当同时存在至少两个通道对应的在采样时间段内的采样值均为常数时，确定配电开关数字化采集装置的内部信号调理电路或A/D转换电路异常；

当存在某个通道或多个通道对应的在采样时间段内的采样值间歇性出现异常判断次数标志大于第二预设次数阈值的情况时，则确定信号传输环节受到了干扰信号的影响。

根据本发明的另一个方面，提供了一种配电开关数字化采集装置的异常数据筛选系统，所述系统包括：

相邻插值余项误差计算单元，用于根据目标采样值所在的当前的滑动数据窗，计算相邻插值余项误差，并更新所述目标采样值对应的判断总次数标志为当前的判断总次数标志与预设的步长之和；

更新单元，用于当所述相邻插值余项误差大于等于预设的相邻插值余项误差阈值，且所述目标采样值对应的电气量类型非零序分量时，更新所述目标采样值的异常判断次数标志为当前的异常判断次数标志与预设的步长之和；

数据类型确定单元，用于当所述判断总次数标志大于等于第一预设次数阈值时且所述异常判断次数标志大于等于第二预设次数阈值时，确定所述目标采样值的数据类型为异常数据。

优选地，其中所述系统还包括：

初始化设置单元，用于当所述目标采样值作为当前的滑动数据窗中的最后一个数据时，对所述目标采样值对应的对异常判断次数标志和判断总次数标志进行初始化设置。

优选地，其中所述更新单元，还包括：

当所述相邻插值余项误差大于等于预设的相邻插值余项误差阈值，且所述目标采样值对应的电气量类型为零序分量时，对当前的滑动数据窗内的每个采样值对应的同时刻的三相的采样值进行合成，以确定零序分量；

计算所述零序分量和当前的滑动数据窗的相关系数；

当所述相关系数小于预设的相关系数阈值时，更新所述目标采样值的异常判断次数标志为当前的异常判断次数标志与预设的步长之和。

优选地，其中所述更新单元，还包括：

当所述判断总次数标志小于第一预设次数阈值时，将滑动数据窗向后移动一位，以重新确定当前的滑动数据窗，并进入相邻插值余项误差计算单元。

优选地，其中所述数据类型确定单元，还包括：

当所述判断总次数标志大于等于第一预设次数阈值，且所述异常判断次数标志小于第二预设次数阈值时，判断所述目标采样值对应的采样时间段内的采样值是否均满足大于预设的零漂阈值且为常数；

当所述目标采样值对应的采样时间段内的采样值均满足大于预设的零漂阈值且为常数时，确定所述目标采样值的数据类型为异常数据；反之，则确定所述目标采样值的数据类型为正常数据。

优选地，其中所述相邻插值余项误差计算单元，利用如下方式计算相邻插值余项误差，包括：

I(x_i)＝x_i-x’_i，2≤i≤n-1，

其中，E(x₂,...,x_n-1)为相邻插值余项误差；{x₁,x₂,...,x_n-1,x_n}为连续的五个采样点的采样值；Δt为采样间隔；I(x_i)为第i个采样点处的插值余项；n为滑动数据窗内的采样值的个数。

优选地，其中所述系统还包括：异常诊断定位单元，用于：

当存在某一个通道对应的在采样时间段内的采样值均大于预设的零漂阈值且为常数，且无法恢复时，确定该通道对应的相传感器或连接回路异常；

当同时存在至少两个通道对应的在采样时间段内的采样值均为常数时，确定配电开关数字化采集装置的内部信号调理电路或A/D转换电路异常；

当存在某个通道或多个通道对应的在采样时间段内的采样值间歇性出现异常判断次数标志大于第二预设次数阈值的情况时，则确定信号传输环节受到了干扰信号的影响。

本发明提供了一种配电开关数字化采集装置的异常数据筛选方法及系统，根据目标采样值所在的当前的滑动数据窗，计算相邻插值余项误差，并更新判断总次数标志；当所述相邻插值余项误差大于等于预设的相邻插值余项误差阈值，且所述目标采样值对应的电气量类型非零序分量时，更新异常判断次数标志；当所述判断总次数标志大于等于第一预设次数阈值时且所述异常判断次数标志大于等于第二预设次数阈值时，确定所述目标采样值的数据类型为异常数据；本发明基于改进的线性插值及零序波形相关系数对采样数据的数据类型进行判别，同时进行异常诊断定位，能够满足现场终端设备采样的准确性和实时性要求，能够为终端设备测控、保护、馈线自动化业务数据的有效性提供保障。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1为根据本发明实施方式的配电开关数字化采集装置的异常数据筛选方法100的流程图；

图2为根据本发明实施方式的配电开关数字化采集装置的异常数据筛选的示例图；

图3为根据本发明实施方式的配电开关数字化采集装置的异常数据筛选系统300的结构示意图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1为根据本发明实施方式的配电开关数字化采集装置的异常数据筛选方法100的流程图。如图1所示，本发明基于改进的线性插值及零序波形相关系数对采样数据的数据类型进行判别，同时进行异常诊断定位，能够满足现场终端设备采样的准确性和实时性要求，能够为终端设备测控、保护、馈线自动化业务数据的有效性提供保障。本发明实施方式提供的配电开关数字化采集装置的异常数据筛选方法100从步骤101处开始，在步骤101，根据目标采样值所在的当前的滑动数据窗，计算相邻插值余项误差，并更新所述目标采样值对应的判断总次数标志为当前的判断总次数标志与预设的步长之和。

优选地，其中所述方法还包括：

当所述目标采样值作为当前的滑动数据窗中的最后一个数据时，对所述目标采样值对应的对异常判断次数标志和判断总次数标志进行初始化设置。

优选地，其中所述方法利用如下方式计算相邻插值余项误差，包括：

I(x_i)＝x_i-x’_i，2≤i≤n-1，

其中，E(x₂,...,x_n-1)为相邻插值余项误差；{x₁,x₂,...,x_n-1,x_n}为连续的五个采样点的采样值；Δt为采样间隔；I(x_i)为第i个采样点处的插值余项；n为滑动数据窗内的采样值的个数。

在本发明的实施方式中，首先，获取预设的采样时间段T_d内的所有的采样值。然后，从所有的采样值中选取一个需要判断是否为异常数据的采样值作为目标采样值，并根据预设的滑动数据窗内的元素个数n构建该目标采样值对应的初始的滑动数据窗。S(x₁,x₂,x₃,x₄,x₅)同时，当所述目标采样值作为当前的滑动数据窗中的最后一个数据时，对所述目标采样值对应的对异常判断次数标志F_e和判断总次数标志F_t进行初始化设置，均设置为0。

其中，在初始的滑动数据窗中目标采样值为最后一个元素，随着判断次数的增多，目标采样值依次向前移位，同时增加目标采样值的后一个采样值作为最后一个元素，以确定新的滑动数据窗。例如，若设置n＝5,则设置一个5点的滑动数据窗S(x₁,x₂,x₃,x₄,x₅)，在初始的滑动数据窗中第五个元素x5对应的值就是目标采样值，在下一次判断时，更新后的滑动数据窗中的第4个元素x4对应的值就是目标采样值，直至滑动数据窗中的第1个元素x4对应的值为目标采样值。

最后，根据目标采样值所在的当前的滑动数据窗，计算相邻插值余项误差，并更新所述目标采样值对应的判断总次数标志F_t为当前的判断总次数标志F_t与预设的步长之和。其中，预设的步长为1，则更新公式为F_t＝F_t+1。

例如，对于电气量(包括三相电压、三相电流、零序电压、零序电流)的5个连续采样点x₁,x₂,x₃,x₄,x₅，其采样时刻分别为t,t+Δt,t+2Δt,t+3Δt,t+4Δt，Δt为采样间隔。利用拉格朗日一次插值，可由x₁和x₃求取x’₂、由x₂和x₄求取x’₃、由x₃和x₅求取x’₄如下：

如果5个采样点是正常数据，则其原始模拟信号二阶导数存在，对于拉格朗日一次插值，x₂、x₃和x₄点处的插值余项分别表示为：

I(x₂)＝x₂-x’₂，

I(x₃)＝x₃-x’₃，

I(x₄)＝x₄-x’₄，

可以得到连续5个采样点对应的相邻插值余项误差E(x₂,x₃,x₄)为：

给定相邻插值余项误差门槛值μ，连续5个采样点正常的条件为相邻插值余项误差E(x₂,x₃,x₄)小于μ：

在步骤102，当所述相邻插值余项误差大于等于预设的相邻插值余项误差阈值，且所述目标采样值对应的电气量类型非零序分量时，更新所述目标采样值的异常判断次数标志为当前的异常判断次数标志与预设的步长之和。

优选地，其中所述方法还包括：

当所述相邻插值余项误差大于等于预设的相邻插值余项误差阈值，且所述目标采样值对应的电气量类型为零序分量时，对当前的滑动数据窗内的每个采样值对应的同时刻的三相的采样值进行合成，以确定零序分量；

计算所述零序分量和当前的滑动数据窗的相关系数；

当所述相关系数小于预设的相关系数阈值时，更新所述目标采样值的异常判断次数标志为当前的异常判断次数标志与预设的步长之和。

优选地，其中所述方法还包括：

当所述判断总次数标志小于第一预设次数阈值时，将滑动数据窗向后移动一位，以重新确定当前的滑动数据窗，并返回步骤101。

在本发明的实施方式中，在计算出相邻插值余项误差后，判断当前的相邻插值余项误差是否大于等于预设的相邻插值余项误差阈值μ。

如果当前的相邻插值余项误差是否大于等于预设的相邻插值余项误差阈值μ，判断得到目标采样值对应的电气量类型当为非零序分量，直接确定异常，更新目标采样值的异常判断次数标志F_e为当前的异常判断次数标志与预设的步长之和。其中，预设的步长为1，则更新公式为F_e＝F_e+1。

如果当前的相邻插值余项误差小于预设的相邻插值余项误差阈值μ，判断得到目标采样值对应的电气量类型当为零序分量，则根据当前的滑动数据窗内的每个采样值对应的同时刻的三相的采样值进行合成，以确定零序分量C(x₁,x₂,x₃,x₄,x₅)，并计算所述零序分量和当前的滑动数据窗的相关系数ρ，如果相关系数ρ小于预设的相关系数阈值δ₀，则按照公式更新公式为F_e＝F_e+1更新所述目标采样值的异常判断次数标志。

另外，如果当前的相邻插值余项误差小于预设的相邻插值余项误差阈值μ或所述相关系数ρ大于等于预设的相关系数阈值δ₀，则直接判断判断总次数标志F_t和第一预设次数阈值的关系。其中，第一预设次数阈值与滑动数据窗内的元素个数相同。如果判断总次数标志F_t大于等于第一预设次数阈值，则继续判断异常判断次数标志和第二预设次数阈值的关系；如果判断总次数标志F_t小于第一预设次数阈值，则将该采样值在滑动数据窗内向前移位，并增加新的采样值进入滑动数据窗，对滑动数据窗内的数据进行更新，并返回步骤101重新计算。

例如，滑动数据窗为S(x₁,x₂,x₃,x₄,x₅)，若E(x₂,x₃,x₄)≥μ，则当采样值为相序电流(或电压)时，将异常判断次数标志F_e加1；当采样值为零序电流(或电压)时，利用同时刻三相电流(或电压)采样点合成零序分量C(x₁,x₂,x₃,x₄,x₅)，并计算S(x₁,x₂,x₃,x₄,x₅)与C(x₁,x₂,x₃,x₄,x₅)的相关系数ρ，且ρ小于整定值δ₀时将异常判断次数标志F_e加1；若判断总次数标志F_t＜5，则该采样值在数据窗内前移1位，并移入1个新的采样值后进入步骤101重新计算相邻插值余项误差。若判断总次数标志F_t≥5，则判断异常判断次数标志是否满足F_e≥3，若满足，则目标采样值异常。

在步骤103，当所述判断总次数标志大于等于第一预设次数阈值时且所述异常判断次数标志大于等于第二预设次数阈值时，确定所述目标采样值的数据类型为异常数据。

优选地，其中所述方法还包括：

当所述判断总次数标志大于等于第一预设次数阈值，且所述异常判断次数标志小于第二预设次数阈值时，判断所述目标采样值对应的采样时间段内的采样值是否均满足大于预设的零漂阈值且为常数；

当所述目标采样值对应的采样时间段内的采样值均满足大于预设的零漂阈值且为常数时，确定所述目标采样值的数据类型为异常数据；反之，则确定所述目标采样值的数据类型为正常数据。

在本发明的实施方式中，当所述判断总次数标志F_t大于等于第一预设次数阈值时，判断异常判断次数标志是否大于等于第二预设次数阈值，若异常判断次数标志是否大于等于第二预设次数阈值，即F_e≥3，则直接确定所述目标采样值的数据类型为异常数据；若不满足F_e≥3，则判断判断所述目标采样值对应的采样时间段T_d内的采样值是否均满足大于预设的零漂阈值ε且为常数，若所述目标采样值对应的采样时间段内的采样值均满足大于预设的零漂阈值且为常数，则确定所述目标采样值的数据类型为异常数据；反之，若确定所述目标采样值对应的采样时间段内的采样值不满足均大于预设的零漂阈值或不为常数，则确定所述目标采样值的数据类型为正常数据。

优选地，其中所述方法还包括：

当存在某一个通道对应的在采样时间段内的采样值均大于预设的零漂阈值且为常数，且无法恢复时，确定该通道对应的相传感器或连接回路异常；

当同时存在至少两个通道对应的在采样时间段内的采样值均为常数时，确定配电开关数字化采集装置的内部信号调理电路或A/D转换电路异常；

当存在某个通道或多个通道对应的在采样时间段内的采样值间歇性出现异常判断次数标志大于第二预设次数阈值的情况时，则确定信号传输环节受到了干扰信号的影响。

在本发明中，对于相序电压或电流，每相的电压或电流均由一个采集通道，对于零序电压或电流，则只有一个采集通道。根据采样点可以利用如下方式进行异常诊断定位，包括：

1)若某一采样通道在T_d时间段内采样点值均大于ε且为常数，且无法恢复，则该相传感器异常或连接回路异常；

2)若多个通道同时在T_d时间段内采样点值均为常数，则终端内部信号调理电路或A/D转换电路异常；

3)若某个通道或多个通道间歇性出现采样点异常判断次数标志F_e＞3的情况，则信号传输环节(除物理上虚接或短路外)受到了干扰信号影响。

例如，1)若A相电压Ua在T_d时间段内采样点值均大于ε且为常数，且无法恢复，则A相传感器异常或其连接回路异常；2)若A相、B相、C相、零序电流通道同时在T_d时间段内采样点值均为常数，则终端内部电流信号调理电路或A/C电流通道异常；3)若A相、B相、C相、零序电压通道间歇性出现采样点异常判断次数标志F_e＞3的情况，则电压回路信号传输环节(排除物理上虚接或短路情况)受到了干扰信号影响。

图2为根据本发明实施方式的配电开关数字化采集装置的异常数据筛选的示例图。如图2所示，整定相邻插值余项误差门槛值μ及零漂值ε，其中三相电流的μ取额定幅值10倍的6％，零序电流的μ取额定幅值5倍的6％，电压信号的μ取额定幅值的6％，所有信号零漂整定值ε取额定幅值的2‰。异常数据筛选的过程为：

1)设置一个5点滑动数据窗S(x₁,x₂,x₃,x₄,x₅)，目标采样值作为最后一个元素进入滑动数据窗，将目标采样值的异常判断次数标志F_e及判断总次数标志F_t清零；

2)计算相邻插值余项误差E(x₂,x₃,x₄)，并将判断总次数标志F_t加1；

3)若E(x₂,x₃,x₄)≥μ：当采样值为相序电流(或电压)时，将异常判断次数标志F_e加1；当采样值为零序电流(或电压)时，利用同时刻三相电流(或电压)合成零序分量C(x₁,x₂,x₃,x₄,x₅)，并计算S(x₁,x₂,x₃,x₄,x₅)与C(x₁,x₂,x₃,x₄,x₅)的相关系数ρ，且ρ小于整定值δ₀时将异常判断次数标志F_e加1；

4)若判断总次数标志F_t＜5，该目标采样值在滑动数据窗内前移1位，并移入1个新的采样值，并返回步骤2)重新计算相邻插值余项误差；

5)若判断总次数标志F_t≥5，判断异常判断次数标志是否满足F_e≥3；

6)若异常判断次数标志满足F_e≥3，则采样值异常，并结束；若F_e＜3，则进入步骤7)；

7)判断给定采样时间段T_d(T_d取1/4工频周期)内采样值是否均满足大于ε且为常数，若均满足大于ε且为常数，则目标采样值异常；若不满足均大于ε或不为常数，则确定目标采样值正常。

本发明针对一二次融合配电开关数字化采集装置采样过程中面临信号干扰的风险，提出了基于改进线性插值和相关系数的异常数据筛选方法。该方法准确可靠，能够识别存在扰动很小的异常采样数据，并考虑了单相接地故障情况下零序分量的高频特性及突变特性，同时对含有丰富的高次谐波和直流分量的系统故障波形有很好的适应性，实时性高，可有效保障配电终端设备测控、保护、馈线自动化业务的可靠性。

图3为根据本发明实施方式的配电开关数字化采集装置的异常数据筛选系统300的结构示意图。如图3所示，本发明实施方式提供的配电开关数字化采集装置的异常数据筛选系统300，包括：相邻插值余项误差计算单元301、更新单元302和数据类型确定单元303。

优选地，所述相邻插值余项误差计算单元301，用于根据目标采样值所在的当前的滑动数据窗，计算相邻插值余项误差，并更新所述目标采样值对应的判断总次数标志为当前的判断总次数标志与预设的步长之和。

优选地，其中所述系统还包括：

初始化设置单元，用于当所述目标采样值作为当前的滑动数据窗中的最后一个数据时，对所述目标采样值对应的对异常判断次数标志和判断总次数标志进行初始化设置。

优选地，其中所述相邻插值余项误差计算单元301，利用如下方式计算相邻插值余项误差，包括：

I(x_i)＝x_i-x’_i，2≤i≤n-1，

其中，E(x₂,...,x_n-1)为相邻插值余项误差；{x₁,x₂,...,x_n-1,x_n}为连续的五个采样点的采样值；Δt为采样间隔；I(x_i)为第i个采样点处的插值余项；n为滑动数据窗内的采样值的个数。

优选地，所述更新单元302，用于当所述相邻插值余项误差大于等于预设的相邻插值余项误差阈值，且所述目标采样值对应的电气量类型非零序分量时，更新所述目标采样值的异常判断次数标志为当前的异常判断次数标志与预设的步长之和。

优选地，其中所述更新单元302，还包括：

当所述相邻插值余项误差大于等于预设的相邻插值余项误差阈值，且所述目标采样值对应的电气量类型为零序分量时，对当前的滑动数据窗内的每个采样值对应的同时刻的三相的采样值进行合成，以确定零序分量；

计算所述零序分量和当前的滑动数据窗的相关系数；

当所述相关系数小于预设的相关系数阈值时，更新所述目标采样值的异常判断次数标志为当前的异常判断次数标志与预设的步长之和。

优选地，其中所述更新单元302，还包括：

当所述判断总次数标志小于第一预设次数阈值时，将滑动数据窗向后移动一位，以重新确定当前的滑动数据窗，并进入相邻插值余项误差计算单元。

优选地，所述数据类型确定单元303，用于当所述判断总次数标志大于等于第一预设次数阈值时且所述异常判断次数标志大于等于第二预设次数阈值时，确定所述目标采样值的数据类型为异常数据。

优选地，其中所述数据类型确定单元303，还包括：

当所述判断总次数标志大于等于第一预设次数阈值，且所述异常判断次数标志小于第二预设次数阈值时，判断所述目标采样值对应的采样时间段内的采样值是否均满足大于预设的零漂阈值且为常数；

当所述目标采样值对应的采样时间段内的采样值均满足大于预设的零漂阈值且为常数时，确定所述目标采样值的数据类型为异常数据；反之，则确定所述目标采样值的数据类型为正常数据。

优选地，其中所述系统还包括：异常诊断定位单元，用于：

当存在某一个通道对应的在采样时间段内的采样值均大于预设的零漂阈值且为常数，且无法恢复时，确定该通道对应的相传感器或连接回路异常；

当同时存在至少两个通道对应的在采样时间段内的采样值均为常数时，确定配电开关数字化采集装置的内部信号调理电路或A/D转换电路异常；

当存在某个通道或多个通道对应的在采样时间段内的采样值间歇性出现异常判断次数标志大于第二预设次数阈值的情况时，则确定信号传输环节受到了干扰信号的影响。

本发明的实施例的配电开关数字化采集装置的异常数据筛选系统300与本发明的另一个实施例的配电开关数字化采集装置的异常数据筛选方法100相对应，在此不再赘述。

已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (14)

1.一种配电开关数字化采集装置的异常数据筛选方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1，根据目标采样值所在的当前的滑动数据窗，计算相邻插值余项误差，并更新所述目标采样值对应的判断总次数标志为当前的判断总次数标志与预设的步长之和；

步骤2，当所述相邻插值余项误差大于等于预设的相邻插值余项误差阈值，且所述目标采样值对应的电气量类型非零序分量时，更新所述目标采样值的异常判断次数标志为当前的异常判断次数标志与预设的步长之和；

步骤3，当所述判断总次数标志大于等于第一预设次数阈值时且所述异常判断次数标志大于等于第二预设次数阈值时，确定所述目标采样值的数据类型为异常数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述目标采样值作为当前的滑动数据窗中的最后一个数据时，对所述目标采样值对应的对异常判断次数标志和判断总次数标志进行初始化设置。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述相邻插值余项误差大于等于预设的相邻插值余项误差阈值，且所述目标采样值对应的电气量类型为零序分量时，对当前的滑动数据窗内的每个采样值对应的同时刻的三相的采样值进行合成，以确定零序分量；

计算所述零序分量和当前的滑动数据窗的相关系数；

当所述相关系数小于预设的相关系数阈值时，更新所述目标采样值的异常判断次数标志为当前的异常判断次数标志与预设的步长之和。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述判断总次数标志小于第一预设次数阈值时，将滑动数据窗向后移动一位，以重新确定当前的滑动数据窗，并返回步骤1。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述判断总次数标志大于等于第一预设次数阈值，且所述异常判断次数标志小于第二预设次数阈值时，判断所述目标采样值对应的采样时间段内的采样值是否均满足大于预设的零漂阈值且为常数；

当所述目标采样值对应的采样时间段内的采样值均满足大于预设的零漂阈值且为常数时，确定所述目标采样值的数据类型为异常数据；反之，则确定所述目标采样值的数据类型为正常数据。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法利用如下方式计算相邻插值余项误差，包括：

I(x_i)＝x_i-x′_i，2≤i≤n-1，

其中，E(x₂,...,x_n-1)为相邻插值余项误差；{x₁,x₂,...,x_n-1,x_n}为连续的五个采样点的采样值；Δt为采样间隔；I(x_i)为第i个采样点处的插值余项；n为滑动数据窗内的采样值的个数。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当存在某一个通道对应的在采样时间段内的采样值均大于预设的零漂阈值且为常数，且无法恢复时，确定该通道对应的相传感器或连接回路异常；

当同时存在至少两个通道对应的在采样时间段内的采样值均为常数时，确定配电开关数字化采集装置的内部信号调理电路或A/D转换电路异常；

当存在某个通道或多个通道对应的在采样时间段内的采样值间歇性出现异常判断次数标志大于第二预设次数阈值的情况时，则确定信号传输环节受到了干扰信号的影响。

8.一种配电开关数字化采集装置的异常数据筛选系统，其特征在于，所述系统包括：

相邻插值余项误差计算单元，用于根据目标采样值所在的当前的滑动数据窗，计算相邻插值余项误差，并更新所述目标采样值对应的判断总次数标志为当前的判断总次数标志与预设的步长之和；

更新单元，用于当所述相邻插值余项误差大于等于预设的相邻插值余项误差阈值，且所述目标采样值对应的电气量类型非零序分量时，更新所述目标采样值的异常判断次数标志为当前的异常判断次数标志与预设的步长之和；

数据类型确定单元，用于当所述判断总次数标志大于等于第一预设次数阈值时且所述异常判断次数标志大于等于第二预设次数阈值时，确定所述目标采样值的数据类型为异常数据。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

初始化设置单元，用于当所述目标采样值作为当前的滑动数据窗中的最后一个数据时，对所述目标采样值对应的对异常判断次数标志和判断总次数标志进行初始化设置。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述更新单元，还包括：

当所述相邻插值余项误差大于等于预设的相邻插值余项误差阈值，且所述目标采样值对应的电气量类型为零序分量时，对当前的滑动数据窗内的每个采样值对应的同时刻的三相的采样值进行合成，以确定零序分量；

计算所述零序分量和当前的滑动数据窗的相关系数；

当所述相关系数小于预设的相关系数阈值时，更新所述目标采样值的异常判断次数标志为当前的异常判断次数标志与预设的步长之和。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述更新单元，还包括：

当所述判断总次数标志小于第一预设次数阈值时，将滑动数据窗向后移动一位，以重新确定当前的滑动数据窗，并进入相邻插值余项误差计算单元。

12.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述数据类型确定单元，还包括：

当所述判断总次数标志大于等于第一预设次数阈值，且所述异常判断次数标志小于第二预设次数阈值时，判断所述目标采样值对应的采样时间段内的采样值是否均满足大于预设的零漂阈值且为常数；

当所述目标采样值对应的采样时间段内的采样值均满足大于预设的零漂阈值且为常数时，确定所述目标采样值的数据类型为异常数据；反之，则确定所述目标采样值的数据类型为正常数据。

13.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述相邻插值余项误差计算单元，利用如下方式计算相邻插值余项误差，包括：

I(x_i)＝x_i-x′_i，2≤i≤n-1，

其中，E(x₂,...,x_n-1)为相邻插值余项误差；{x₁,x₂,...,x_n-1,x_n}为连续的五个采样点的采样值；Δt为采样间隔；I(x_i)为第i个采样点处的插值余项；n为滑动数据窗内的采样值的个数。

14.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：异常诊断定位单元，用于：

当存在某一个通道对应的在采样时间段内的采样值均大于预设的零漂阈值且为常数，且无法恢复时，确定该通道对应的相传感器或连接回路异常；

当同时存在至少两个通道对应的在采样时间段内的采样值均为常数时，确定配电开关数字化采集装置的内部信号调理电路或A/D转换电路异常；

当存在某个通道或多个通道对应的在采样时间段内的采样值间歇性出现异常判断次数标志大于第二预设次数阈值的情况时，则确定信号传输环节受到了干扰信号的影响。

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