CN113709591B - 变电站射频传感器自组网数据传输方法及系统 - Google Patents

变电站射频传感器自组网数据传输方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113709591B
CN113709591B CN202110801747.7A CN202110801747A CN113709591B CN 113709591 B CN113709591 B CN 113709591B CN 202110801747 A CN202110801747 A CN 202110801747A CN 113709591 B CN113709591 B CN 113709591B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sequence
value
sensor
interval
stability
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.)
Active
Application number
CN202110801747.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113709591A (zh
Inventor
许尧
彭明智
许旵鹏
刘显祖
于和林
翁凌
臧伟
穆云龙
余勇
尹浙洪
沈秀兵
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.)
Shanghai Zexin Electric Power Technology Co ltd
Super High Voltage Branch Of State Grid Anhui Electric Power Co ltd
Original Assignee
Shanghai Zexin Electric Power Technology Co ltd
Super High Voltage Branch Of State Grid Anhui Electric Power 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 Shanghai Zexin Electric Power Technology Co ltd, Super High Voltage Branch Of State Grid Anhui Electric Power Co ltd filed Critical Shanghai Zexin Electric Power Technology Co ltd
Priority to CN202110801747.7A priority Critical patent/CN113709591B/zh
Publication of CN113709591A publication Critical patent/CN113709591A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113709591B publication Critical patent/CN113709591B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00022—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using wireless data transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/38—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for collecting sensor information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/80—Arrangements in the sub-station, i.e. sensing device
    • H04Q2209/82—Arrangements in the sub-station, i.e. sensing device where the sensing device takes the initiative of sending data
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/16—Electric power substations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/126—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wireless data transmission

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

本发明实施例提供一种变电站射频传感器自组网数据传输方法及系统，属于变电站组网的通信技术领域。所述方法包括：获取现场的传感器的传感信号以形成第一序列；获取现场的传感器的触发信号以形成第二序列；对所述第一序列进行稳态计算处理以获得第三序列；将所述第二序列和所述第三序列进行比对以获得所述第一序列的稳定性；判断所述稳定性是否大于预设阈值；在判断所述稳定性大于所述预设阈值的情况下，确定所述传感器的线路的稳定性合格，并选择所述线路作为传感线路；在判断所述稳定性小于或等于所述预设阈值的情况下，确定所述传感器的线路的稳定性不合格。该方法及系统能够确保接收到的传感器信号的可靠性。

Description

变电站射频传感器自组网数据传输方法及系统
技术领域
本发明涉及变电站组网的通信技术领域，具体地涉及一种变电站射频传感器自组网数据传输方法及系统。
背景技术
近年来，随着科学技术的发展，数字化、智能化的保护、安自、测控等二次装置已经在电力系统中广泛应用，装置的配置功能更趋完善，可靠性、成功率大幅提高，但同时传统的装置运行管理模式、操作流程受到较大冲击，由于相关人员对装置功能的理解不彻底、装置间配合不熟悉、不同装置厂家压板应用差异不掌握，因误投或漏投压板造成的装置误动或拒动事故时有发生，对电网的安全稳定运行造成了极坏的影响。
当前确保压板投退正确性的手段主要依靠运行人员人工巡视。压板巡视核对的维护量大，巡视人员主观上容易放松，同时随着电网规模的不断发展，压板的巡视工作量越来越大，班组工作量与承载能力之间的矛盾日益突出，亟需解决。
在这样的技术背景下，采用现场设置传感器加通信组网远程传输信息的方式逐渐成为了变电站监控的主流方法。但是，由于变电站强磁场的特性，通信网络并不稳定，且传感器在工作的过程中也容易发生故障。在这样的情况下，通过接收端虽然能够接收到传感信息，但是却无法确认当前接收到的传感信息的可靠性，从而无法达到远程监控的目的。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种变电站射频传感器自组网数据传输方法及系统，该方法及系统能够确保接收到的传感器信号的可靠性。
为了实现以上目的，本发明提供有一种变电站射频传感器自组网数据传输方法，包括：
获取现场的传感器的传感信号以形成第一序列；
获取现场的传感器的触发信号以形成第二序列；
对所述第一序列进行稳态计算处理以获得第三序列；
将所述第二序列和所述第三序列进行比对以获得所述第一序列的稳定性；
判断所述稳定性是否大于预设阈值；
在判断所述稳定性大于所述预设阈值的情况下，确定所述传感器的线路的稳定性合格，并选择所述线路作为传感线路；
在判断所述稳定性小于或等于所述预设阈值的情况下，确定所述传感器的线路的稳定性不合格。
可选地，所述传感信号为所述传感器的检测信号；所述触发信号为所述传感器两端电压的比对信号。
可选地，所述稳态计算包括：
随机生成初始的区间值；
根据所述区间值将所述第一序列按照时间先后顺序分割成多个时间区间；
统计每个所述时间区间内的所述检测信号的极值的个数；
计算所述极值的平均值；
统计所述个数在所述平均值附近的时间区间的数量；
按照与所述平均值的差值从小到大的顺序对所述时间区间进行排序以得到所述时间区间的序号；
根据公式(1)计算当前的适应度，
其中，N为常规区间的数量，且N＝γS，S为所述时间区间的数量，γ为预设的统计比率，且γ∈(0,1)，tn为所述时间区间的极值的个数，n为所述时间区间的序号，为所述平均值；
计算当前的所述适应度和前一轮的所述适应度的适应度差值；
判断所述差值是否小于或等于预设收敛值；
在判断所述差值大于所述预设收敛值的情况下，根据公式(2)更新所述区间值，再次根据所述区间值将所述第一序列按照时间先后顺序分割成多个时间区间，并执行所述方法的相应步骤，直到判断所述差值小于或等于所述预设阈值，
其中，d′为更新后的所述区间值，Y为当前的所述适应度，Yold为前一轮迭代的所述适应度，D为更新前的所述区间值，ε为预设的扰动系数；
在判断所述差值小于或等于所述预设收敛值的情况下，将所述极值的个数在所述平均值附近的所述时间区间的电平信号置为0，将其余的所述电平信号置为1以得到所述第三序列。
可选地，所述统计所述个数在所述平均值附近的时间区间的数量包括：
根据公式(3)确定所述时间区间，
其中，y为所述时间区间，d为区间拓展值，为所述时间区间的下限值，/>为所述时间区间的上限值。
可选地，所述方法包括：
确定现场的传感器在预定时间长度内的异常次数；
判断所述异常次数是否大于或等于警报阈值；
在判断所述异常次数小于所述警报阈值的情况下，获取现场的传感器的传感信号以形成第一序列，并执行所述方法的相应步骤；
在判断异常次数大于或等于警报阈值的情况下，发出警报。
另一方面，本发明还提供一种变电站射频传感器自组网数据传输系统，所述系统包括：
比较器，设置于所述传感器的主线路中，用于获取现场的传感器的触发信号以形成第二序列；
处理器，用于：
获取现场的传感器的传感信号以形成第一序列
对所述第一序列进行稳态计算处理以获得第三序列；
将所述第二序列和所述第三序列进行比对以获得所述第一序列的稳定性；
判断所述稳定性是否大于预设阈值；
在判断所述稳定性大于所述预设阈值的情况下，确定所述传感器的线路的稳定性合格，并选择所述线路作为传感线路；
在判断所述稳定性小于或等于所述预设阈值的情况下，确定所述传感器的线路的稳定性不合格。
可选地，所述传感器信号为所述传感器的检测信号；
所述触发信号为所述传感器两端电压的比对信号；
所述比较器设置于所述传感器的主线路中以检测所述两端电压并生成所述比对信号。
可选地，所述稳态计算包括：
随机生成初始的区间值；
根据所述区间值将所述第一序列按照时间先后顺序分割成多个时间区间；
统计每个所述时间区间内的所述检测信号的极值的个数；
计算所述极值的平均值；
统计所述个数在所述平均值附近的时间区间的数量；
按照与所述平均值的差值从小到大的顺序对所述时间区间进行排序以得到所述时间区间的序号；
根据公式(1)计算当前的适应度，
其中，N为常规区间的数量，且N＝γS，S为所述时间区间的数量，γ为预设的统计比率，且γ∈(0,1)，tn为所述时间区间的极值的个数，n为所述时间区间的序号，为所述平均值；
计算当前的所述适应度和前一轮的所述适应度的适应度差值；
判断所述差值是否小于或等于预设收敛值；
在判断所述差值大于所述预设收敛值的情况下，根据公式(2)更新所述区间值，再次根据所述区间值将所述第一序列按照时间先后顺序分割成多个时间区间，并执行所述方法的相应步骤，直到判断所述差值小于或等于所述预设阈值，
其中，d′为更新后的所述区间值，Y为当前的所述适应度，Yold为前一轮迭代的所述适应度，D为更新前的所述区间值，ε为预设的扰动系数；
在判断所述差值小于或等于所述预设收敛值的情况下，将所述极值的个数在所述平均值附近的所述时间区间的电平信号置为0，将其余的所述电平信号置为1以得到所述第三序列。
可选地，所述统计所述个数在所述平均值附近的时间区间的数量包括：
根据公式(3)确定所述时间区间，
其中，y为所述时间区间，d为区间拓展值，为所述时间区间的下限值，/>为所述时间区间的上限值。
可选地，所述处理器还用于：
确定现场的传感器在预定时间长度内的异常次数；
判断所述异常次数是否大于或等于警报阈值；
在判断所述异常次数小于所述警报阈值的情况下，获取现场的传感器的传感信号以形成第一序列，并执行所述方法的相应步骤；
在判断异常次数大于或等于警报阈值的情况下，发出警报。
通过上述技术方案，本发明提供的变电站射频传感器自组网数据传输方法及系统通过采集传感器的传感信号和触发信号，并通过时间序列的处理方法确定两者之间的关联性，从而确定传感信号在传输的过程中是否出现信息丢失的情况，保障了接收到的传感器信号的可靠性。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1是根据本发明的一个实施方式的变电站射频传感器自组网数据传输方法的流程图；
图2是根据本发明的一个实施方式的第一序列和第二序列采集过程的等效电路图；
图3是根据本发明的一个实施方式的稳态计算的流程图；
图4是根据本发明的一个实施方式的变电站射频传感器自组网数据传输方法的部分流程图；
图5是根据本发明的一个实施方式的变电站射频传感器自组网数据传输系统的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
如图1所示是根据本发明的一个实施方式的变电站射频传感器自组网数据传输方法的流程图。在该图1中，该方法可以包括：
在步骤S10中，获取现场的传感器的传感信号以形成第一序列；
在步骤S11中，获取现场的传感器的触发信号以形成第二序列；
在步骤S12中，对第一序列进行稳态计算处理以获得第三序列；
在步骤S13中，将第二序列和第三序列进行比对以获得第一序列的稳定性；
在步骤S14中，判断稳定性是否大于预设阈值；
在步骤S15中，在判断稳定性大于预设阈值的情况下，确定传感器的线路的稳定性合格，并选择该线路作为传感线路；
在步骤S16中，在判断稳定性小于或等于预设阈值的情况下，确定该传感器的线路的稳定性不合格。
在该如图1所示出的方法中，步骤S10获取的第一序列可以为传感器的实际输出信号(传感信号)形成的信号序列。以图2中所示出的等效电路图为例，该传感信号可以是例如通过传感器Se的输出信号来获取，也即该传感器Se的检测信号。步骤S11获取的第二序列可以为传感器的两端电压的比对信号。以该图2中所示出的等效电路图为例，该比对信号可以是传感器Se的两端电压，再经过比较器与预设的电平电压比较后输出的比对信号。
其中，由于第一序列为传感器的检测信号，而传感器所在电路中的电气因素常常是动态变化的，因此检测信号在时间上的序列为连续的模拟信号。如果直接对该检测信号进行处理，即直接搜索该检测信号上的跳变信息，就会导致因常规的电气因素而导致的跳变信息也会被识别为因现场设备而导致的跳变信息。因此，需要通过步骤S12对该第一序列进行稳态计算处理以获得第三序列。对于该稳态计算的具体方式，虽然可以是本领域人员所知的多种形式。但是，考虑到传感器所在电路中的电气因素是动态变化的且难以预测的，因此在本发明的一个优选示例中，该稳态计算可以是包括如图3中所示出的步骤。在该图3中，该稳态计算可以包括：
在步骤S20中，随机生成初始的区间值；
在步骤S21中，根据该区间值将第一序列按照时间先后顺序分割成多个时间区间；
在步骤S22中，统计每个时间区间内的检测信号的极值的个数；
在步骤S23中，计算该极值的平均值；
在步骤S24中，统计个数在平均值附近的时间区间的数量；
在步骤S25中，按照与平均值的差值从小到大的顺序对时间区间进行排序以得到时间区间的序号；
在步骤S26中，根据公式(1)计算当前的适应度，
其中，N为常规区间的数量，且N＝γS，S为时间区间的数量，γ为预设的统计比率，且γ∈(0,1)，tn为时间区间的极值的个数，n为时间区间的序号，为平均值；
在步骤S27中，计算当前的适应度和前一轮的适应度的适应度差值；
在步骤S28中，判断差值是否小于或等于预设阈值；
在步骤S29中，在判断差值大于预设阈值的情况下，根据公式(2)更新区间值，再次根据区间值将第一序列按照时间先后顺序分割成多个时间区间，并执行该方法的相应步骤，直到判断差值小于或等于预设阈值，
其中，D′为更新后的区间值，Y为当前的适应度，Yold为前一轮迭代的适应度，D为更新前的区间值，ε为预设的扰动系数；
在步骤S30中，在判断差值小于或等于预设阈值的情况下，将极值的个数在平均值附近的时间区间的电平信号置为0，将其余的电平信号置为1以得到第三序列。
在该如图3所示出的方法中，要实现对传感器所在电路的电气因素干扰的滤除，就需要首先找出常规情况下，该电气因素所表现出的模拟信号特征。而如果要找出该模拟信号特征，首先就需要对该第一序列进行区间划分，再结合该区间划分的结果来的比对每个时间区间内的跳变特征。具体地，步骤S20随机生成一个初始的区间值，从而能够对第一序列进行初始的划分。步骤S21至步骤S26计算出了当前时间区间划分的适应度，从而体现出当前时间区间划分的优劣。步骤S27和步骤S28通过计算两轮之间的适应度的差值来确定当前划分是否已经收敛。如果收敛，此时说明当前的区间值已经是最优，因此可以直接执行步骤S30，从而输出第三序列。反之，如果不收敛，则需要执行步骤S29，即根据公式(2)更新区间值，从而开始新一轮的迭代。值得注意的是，在公式(1)中计算的适应度并不是简单地计算各个时间区间的极值的个数与平均值之间的差值，而是通过预设统计比率以确定常规区间的数量，再结合划分的时间区间，控制在极值的个数在平均值附近的时间区间的数量等于常规区间的数量。这样的方式在保留了第一序列中检测信号因现场设备而导致的跳变信息之外，还滤除了因常规的电气因素而导致的跳变信息。
进一步地，公式(2)所示出的更新公式也并非是对区间值的简单叠加。在该公式(2)中，由于为当前的适应度Y和上一轮迭代的适应度Yold之间的比值。两者的差值越大，该比值也就越大，此时说明区间值和最优值相距较远，那么在更新的过程中，更新后的区间值相比更新前的区间值之间的差值也可以更大，从而在较远的距离去寻找该区间值。同时，发明人考虑到如果/>的过大，可能会导致区间值更新偏离系统容忍的参数范围，这样则会导致算法迭代出错，因此在该公式(2)中，增加了扰动系数ε以保障算法的稳定性。
另外，针对该平均值附近的时间区间的数量，则可以是根据公式(3)确定该时间区间，
其中，y为该时间区间，d为区间拓展值，为该时间区间的下限值，/>为该时间区间的上限值。
在执行完稳态计算后，生成的第三序列的跳变特征理论上应该与第二序列保持一致。但是由于通信网络的问题，两者之间会存在一定的差异。因此，需通过步骤S13将两者进行比对，并最终通过步骤S14确定比对的结果是否满足要求(即稳定性是否大于预设阈值)。如果满足要求，则确定该线路的稳定性合格，并选择该相线路作为传感线路；反之，则确定该线路的稳定性不合格。
在本发明的一个实施方式中，考虑到如果传感器在短时间内反复出现故障，那么此时通过该如图1所示出的方法并不能够确定当前造成的故障是因为传感器本身的因素还是因为通信网络的问题，因此，该方法还可以包括如图4中所示出的步骤。在该图4中，该方法可以包括：
在步骤S40中，确定现场的传感器在预定时间长度内的异常次数；
在步骤S41中，判断异常次数是否大于或等于警报阈值；
在步骤S42中，在判断异常次数小于警报阈值的情况下，获取现场的传感器的传感信号以形成第一序列，并执行该方法的相应步骤；
在步骤S43中，在判断异常次数大于或等于警报阈值的情况下，发出警报。
另一方面，本发明还提供一种变电站射频传感器自组网数据传输系统，如图5所示。在该图5中，该系统可以包括比较器01和处理器02。
其中，比较器01可以设置于传感器的主线路中，用于获取现场的传感器的触发信号以形成第二序列。处理器02可以与该比较器01连接，用于执行如图1中所示出的方法。具体地，在图1中，该方法可以包括：
在步骤S10中，获取现场的传感器的传感信号以形成第一序列；
在步骤S11中，获取现场的传感器的触发信号以形成第二序列；
在步骤S12中，对第一序列进行稳态计算处理以获得第三序列；
在步骤S13中，将第二序列和第三序列进行比对以获得第一序列的稳定性；
在步骤S14中，判断稳定性是否大于预设阈值；
在步骤S15中，在判断稳定性大于预设阈值的情况下，确定传感器的线路的稳定性合格，并选择该线路作为传感线路；
在步骤S16中，在判断稳定性小于或等于预设阈值的情况下，确定该传感器的线路的稳定性不合格。
在该如图1所示出的方法中，步骤S10获取的第一序列可以为传感器的实际输出信号(传感信号)形成的信号序列。以图2中所示出的等效电路图为例，该传感信号可以是例如通过传感器Se的输出信号来获取，也即该传感器Se的检测信号。步骤S11获取的第二序列可以为传感器的两端电压的比对信号。以该图2中所示出的等效电路图为例，该比对信号可以是传感器Se的两端电压，再经过比较器与预设的电平电压比较后输出的比对信号。
其中，由于第一序列为传感器的检测信号，而传感器所在电路中的电气因素常常是动态变化的，因此检测信号在时间上的序列为连续的模拟信号。如果直接对该检测信号进行处理，即直接搜索该检测信号上的跳变信息，就会导致因常规的电气因素而导致的跳变信息也会被识别为因现场设备而导致的跳变信息。因此，需要通过步骤S12对该第一序列进行稳态计算处理以获得第三序列。对于该稳态计算的具体方式，虽然可以是本领域人员所知的多种形式。但是，考虑到传感器所在电路中的电气因素是动态变化的且难以预测的，因此在本发明的一个优选示例中，该稳态计算可以是包括如图3中所示出的步骤。在该图3中，该稳态计算可以包括：
在步骤S20中，随机生成初始的区间值；
在步骤S21中，根据该区间值将第一序列按照时间先后顺序分割成多个时间区间；
在步骤S22中，统计每个时间区间内的检测信号的极值的个数；
在步骤S23中，计算该极值的平均值；
在步骤S24中，统计个数在平均值附近的时间区间的数量；
在步骤S25中，按照与平均值的差值从小到大的顺序对时间区间进行排序以得到时间区间的序号；
在步骤S26中，根据公式(1)计算当前的适应度，
其中，N为常规区间的数量，且N＝γS，S为时间区间的数量，γ为预设的统计比率，且γ∈(0,1)，tn为时间区间的极值的个数，n为时间区间的序号，为平均值；
在步骤S27中，计算当前的适应度和前一轮的适应度的适应度差值；
在步骤S28中，判断差值是否小于或等于预设阈值；
在步骤S29中，在判断差值大于预设阈值的情况下，根据公式(2)更新区间值，再次根据区间值将第一序列按照时间先后顺序分割成多个时间区间，并执行该方法的相应步骤，直到判断差值小于或等于预设阈值，
其中，D′为更新后的区间值，Y为当前的适应度，Yold为前一轮迭代的适应度，D为更新前的区间值，ε为预设的扰动系数；
在步骤S30中，在判断差值小于或等于预设阈值的情况下，将极值的个数在平均值附近的时间区间的电平信号置为0，将其余的电平信号置为1以得到第三序列。
在该如图3所示出的方法中，要实现对传感器所在电路的电气因素干扰的滤除，就需要首先找出常规情况下，该电气因素所表现出的模拟信号特征。而如果要找出该模拟信号特征，首先就需要对该第一序列进行区间划分，再结合该区间划分的结果来的比对每个时间区间内的跳变特征。具体地，步骤S20随机生成一个初始的区间值，从而能够对第一序列进行初始的划分。步骤S21至步骤S26计算出了当前时间区间划分的适应度，从而体现出当前时间区间划分的优劣。步骤S27和步骤S28通过计算两轮之间的适应度的差值来确定当前划分是否已经收敛。如果收敛，此时说明当前的区间值已经是最优，因此可以直接执行步骤S30，从而输出第三序列。反之，如果不收敛，则需要执行步骤S29，即根据公式(2)更新区间值，从而开始新一轮的迭代。值得注意的是，在公式(1)中计算的适应度并不是简单地计算各个时间区间的极值的个数与平均值之间的差值，而是通过预设统计比率以确定常规区间的数量，再结合划分的时间区间，控制在极值的个数在平均值附近的时间区间的数量等于常规区间的数量。这样的方式在保留了第一序列中检测信号因现场设备而导致的跳变信息之外，还滤除了因常规的电气因素而导致的跳变信息。
进一步地，公式(2)所示出的更新公式也并非是对区间值的简单叠加。在该公式(2)中，由于为当前的适应度Y和上一轮迭代的适应度Yold之间的比值。两者的差值越大，该比值也就越大，此时说明区间值和最优值相距较远，那么在更新的过程中，更新后的区间值相比更新前的区间值之间的差值也可以更大，从而在较远的距离去寻找该区间值。同时，发明人考虑到如果/>的过大，可能会导致区间值更新偏离系统容忍的参数范围，这样则会导致算法迭代出错，因此在该公式(2)中，增加了扰动系数ε以保障算法的稳定性。
另外，针对该平均值附近的时间区间的数量，则可以是根据公式(3)确定该时间区间，
其中，y为该时间区间，d为区间拓展值，为该时间区间的下限值，/>为该时间区间的上限值。
在执行完稳态计算后，生成的第三序列的跳变特征理论上应该与第二序列保持一致。但是由于通信网络的问题，两者之间会存在一定的差异。因此，需通过步骤S13将两者进行比对，并最终通过步骤S14确定比对的结果是否满足要求(即稳定性是否大于预设阈值)。如果满足要求，则确定该线路的稳定性合格，并选择该相线路作为传感线路；反之，则确定该线路的稳定性不合格。
在本发明的一个实施方式中，考虑到如果传感器在短时间内反复出现故障，那么此时通过该如图1所示出的方法并不能够确定当前造成的故障是因为传感器本身的因素还是因为通信网络的问题，因此，该方法还可以包括如图4中所示出的步骤。在该图4中，该方法可以包括：
在步骤S40中，确定现场的传感器在预定时间长度内的异常次数；
在步骤S41中，判断异常次数是否大于或等于警报阈值；
在步骤S42中，在判断异常次数小于警报阈值的情况下，获取现场的传感器的传感信号以形成第一序列，并执行该方法的相应步骤；
在步骤S43中，在判断异常次数大于或等于警报阈值的情况下，发出警报。
通过上述技术方案，本发明提供的变电站射频传感器自组网数据传输方法及系统通过采集传感器的传感信号和触发信号，并通过时间序列的处理方法确定两者之间的关联性，从而确定传感信号在传输的过程中是否出现信息丢失的情况，保障了接收到的传感器信号的可靠性。
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。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种变电站射频传感器自组网数据传输方法，其特征在于，所述方法包括：
获取现场的传感器的传感信号以形成第一序列；
获取现场的传感器的触发信号以形成第二序列；
对所述第一序列进行稳态计算处理以获得第三序列；
将所述第二序列和所述第三序列进行比对以获得所述第一序列的稳定性；
判断所述稳定性是否大于预设阈值；
在判断所述稳定性大于所述预设阈值的情况下，确定所述传感器的线路的稳定性合格，并选择所述线路作为传感线路；
在判断所述稳定性小于或等于所述预设阈值的情况下，确定所述传感器的线路的稳定性不合格；
所述稳态计算包括：
随机生成初始的区间值；
根据所述区间值将所述第一序列按照时间先后顺序分割成多个时间区间；
统计每个所述时间区间内的检测信号的极值的个数；
计算所述极值的平均值；
统计所述个数在所述平均值附近的时间区间的数量；
按照与所述平均值的差值从小到大的顺序对所述时间区间进行排序以得到所述时间区间的序号；
根据公式(1)计算当前的适应度，
其中，N为常规区间的数量，且N＝γS，S为所述时间区间的数量，γ为预设的统计比率，且γ∈(0,1)，tn为所述时间区间的极值的个数，n为所述时间区间的序号，为所述平均值；
计算当前的所述适应度和前一轮的所述适应度的适应度差值；
判断所述差值是否小于或等于预设收敛值；
在判断所述差值大于所述预设收敛值的情况下，根据公式(2)更新所述区间值，再次返回执行根据所述区间值将所述第一序列按照时间先后顺序分割成多个时间区间的步骤，直到判断所述差值小于或等于所述预设阈值，
其中，D′为更新后的所述区间值，Y为当前的所述适应度，Yold为前一轮迭代的所述适应度，D为更新前的所述区间值，ε为预设的扰动系数；
在判断所述差值小于或等于所述预设收敛值的情况下，将所述极值的个数在所述平均值附近的所述时间区间的电平信号置为0，将其余的所述电平信号置为1以得到所述第三序列。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感信号为所述传感器的检测信号；所述触发信号为所述传感器两端电压的比对信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述统计所述个数在所述平均值附近的时间区间的数量包括：
根据公式(3)确定所述时间区间，
其中，y为所述时间区间，d为区间拓展值，为所述时间区间的下限值，/>为所述时间区间的上限值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
确定现场的传感器在预定时间长度内的异常次数；
判断所述异常次数是否大于或等于警报阈值；
在判断所述异常次数小于所述警报阈值的情况下，获取现场的传感器的传感信号以形成第一序列，并执行所述方法的相应步骤；
在判断异常次数大于或等于警报阈值的情况下，发出警报。
5.一种变电站射频传感器自组网数据传输系统，其特征在于，所述系统包括：
比较器，设置于所述传感器的主线路中，用于获取现场的传感器的触发信号以形成第二序列；
处理器，用于：
获取现场的传感器的传感信号以形成第一序列；
对所述第一序列进行稳态计算处理以获得第三序列；
将所述第二序列和所述第三序列进行比对以获得所述第一序列的稳定性；
判断所述稳定性是否大于预设阈值；
在判断所述稳定性大于所述预设阈值的情况下，确定所述传感器的线路的稳定性合格，并选择所述线路作为传感线路；
在判断所述稳定性小于或等于所述预设阈值的情况下，确定所述传感器的线路的稳定性不合格；
所述稳态计算包括：
随机生成初始的区间值；
根据所述区间值将所述第一序列按照时间先后顺序分割成多个时间区间；
统计每个所述时间区间内的检测信号的极值的个数；
计算所述极值的平均值；
统计所述个数在所述平均值附近的时间区间的数量；
按照与所述平均值的差值从小到大的顺序对所述时间区间进行排序以得到所述时间区间的序号；
根据公式(1)计算当前的适应度，
其中，N为常规区间的数量，且N＝γS，S为所述时间区间的数量，γ为预设的统计比率，且γ∈90,1)，tn为所述时间区间的极值的个数，n为所述时间区间的序号，为所述平均值；
计算当前的所述适应度和前一轮的所述适应度的适应度差值；
判断所述差值是否小于或等于预设收敛值；
在判断所述差值大于所述预设收敛值的情况下，根据公式(2)更新所述区间值，再次返回执行根据所述区间值将所述第一序列按照时间先后顺序分割成多个时间区间的步骤，直到判断所述差值小于或等于所述预设阈值，
其中，D′为更新后的所述区间值，Y为当前的所述适应度，Yold为前一轮迭代的所述适应度，D为更新前的所述区间值，ε为预设的扰动系数；
在判断所述差值小于或等于所述预设收敛值的情况下，将所述极值的个数在所述平均值附近的所述时间区间的电平信号置为0，将其余的所述电平信号置为1以得到所述第三序列。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述传感信号为所述传感器的检测信号；
所述触发信号为所述传感器两端电压的比对信号；
所述比较器设置于所述传感器的主线路中以检测所述两端电压并生成所述比对信号。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述统计所述个数在所述平均值附近的时间区间的数量包括：
根据公式(3)确定所述时间区间，
其中，y为所述时间区间，d为区间拓展值，为所述时间区间的下限值，/>为所述时间区间的上限值。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征自在于，所述处理器还用于：
确定现场的传感器在预定时间长度内的异常次数；
判断所述异常次数是否大于或等于警报阈值；
在判断所述异常次数小于所述警报阈值的情况下，返回执行获取现场的传感器的传感信号以形成第一序列的步骤；
在判断异常次数大于或等于警报阈值的情况下，发出警报。
CN202110801747.7A 2021-07-15 2021-07-15 变电站射频传感器自组网数据传输方法及系统 Active CN113709591B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110801747.7A CN113709591B (zh) 2021-07-15 2021-07-15 变电站射频传感器自组网数据传输方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110801747.7A CN113709591B (zh) 2021-07-15 2021-07-15 变电站射频传感器自组网数据传输方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113709591A CN113709591A (zh) 2021-11-26
CN113709591B true CN113709591B (zh) 2023-09-29

Family

ID=78648912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110801747.7A Active CN113709591B (zh) 2021-07-15 2021-07-15 变电站射频传感器自组网数据传输方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113709591B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110505596A (zh) * 2019-07-22 2019-11-26 金陵科技学院 一种传感器数据自适应采集实时上报方法
CN112702708A (zh) * 2020-12-21 2021-04-23 国网安徽省电力有限公司检修分公司 一种变电站射频传感器自组网数据传输方法
CN113049035A (zh) * 2021-03-12 2021-06-29 辽宁工程技术大学 一种基于物联网的变压器状态监测系统

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107884707B (zh) * 2017-09-30 2018-12-21 杨启蓓 高压断路器分合闸时间在线监测装置和方法
US11392099B2 (en) * 2019-03-25 2022-07-19 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Data-driven nonlinear output-feedback control of power generators

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110505596A (zh) * 2019-07-22 2019-11-26 金陵科技学院 一种传感器数据自适应采集实时上报方法
CN112702708A (zh) * 2020-12-21 2021-04-23 国网安徽省电力有限公司检修分公司 一种变电站射频传感器自组网数据传输方法
CN113049035A (zh) * 2021-03-12 2021-06-29 辽宁工程技术大学 一种基于物联网的变压器状态监测系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Akash Kadechkar ET AL."Feasibility Analysis of Bluetooth 5 for Real-Time Data Transmission in High-Voltage AC and DC Substations".《IEEE》.2018,全文. *
基于物联网技术的变电站智能安全管控系统的设计及实现;马助兴;付炜平;李焱;谷浩;康哲;;电子测量技术(第23期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113709591A (zh) 2021-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111277332B (zh) 工程应用中光模块的性能状态检测方法、装置及电子设备
CN107819631B (zh) 一种设备异常检测方法、装置及设备
EP1779592B1 (en) Supervising arrangement
CN111600746B (zh) 网络故障定位方法、装置及设备
CN109511012B (zh) 机顶盒升级测试方法、装置、电子设备和介质
CN110649980A (zh) 一种故障诊断方法、装置和电子设备
CN113709591B (zh) 变电站射频传感器自组网数据传输方法及系统
CN112637888A (zh) 覆盖空洞区域识别方法、装置、设备及可读存储介质
CN101010908A (zh) 监控装置
CN115690681A (zh) 异常判断依据的处理方法、异常判断方法及装置
CN109490788B (zh) 蓄电池组容量的预测方法和装置
CN114691443A (zh) 一种截面数据发送方法、装置、电子设备及存储介质
CN113036716A (zh) 发电机绕组故障保护方法及装置
JPWO2009040945A1 (ja) 監視装置及びプログラム
CN111506446B (zh) 接口故障检测方法及服务器
CN113484814B (zh) 一种电能表系统控制方法及装置
CN115950430B (zh) 一种人员行动轨迹分析方法及系统
CN117808157B (zh) 基于智能识别的未报备停电行为预测分析系统
CN117558118B (zh) 电表数据采集方法、装置、存储介质及电子设备
US20190378083A1 (en) Manufacture management apparatus, manufacture management method, and program
US8271828B2 (en) Restarting networks
JP2017117063A (ja) 無線基地局保守装置、無線基地局保守システム、無線基地局保守方法および無線基地局保守プログラム
WO2013175627A1 (ja) 信頼度算出装置および方法
CN117241157A (zh) NB-IoT计量表的入网时间调整方法、装置、设备及存储介质
CN118332554A (zh) 异常的确定方法和装置、存储介质及电子装置

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
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: No. 397, Tongcheng South Road, Baohe District, Hefei City, Anhui Province 230061

Applicant after: Super high voltage branch of State Grid Anhui Electric Power Co.,Ltd.

Applicant after: SHANGHAI ZEXIN ELECTRIC POWER TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 230061 No. 8, jincui Road, Shuangfeng Industrial Park, Fuyang North Road, Changfeng County, Hefei City, Anhui Province

Applicant before: STATE GRID ANHUI POWER SUPPLY COMPANY OVERHAUL BRANCH

Applicant before: SHANGHAI ZEXIN ELECTRIC POWER TECHNOLOGY Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant