CN115421093A - 全光纤电流互感器测量数据自恢复方法及系统 - Google Patents

全光纤电流互感器测量数据自恢复方法及系统 Download PDF

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CN115421093A CN202211382888.0A CN202211382888A CN115421093A CN 115421093 A CN115421093 A CN 115421093A CN 202211382888 A CN202211382888 A CN 202211382888A CN 115421093 A CN115421093 A CN 115421093A
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Abstract

本发明公开一种全光纤电流互感器测量数据自恢复方法及系统，包括获取t时刻同一测点下的多台全光纤电流互感器分别所测得的电流幅值信息；基于电流幅值信息，确定异常全光纤电流互感器；基于异常全光纤电流互感器的电流幅值测量数据，计算t时刻异常全光纤电流互感器测量数据的初始估计值；对t时刻异常全光纤电流互感器测量数据的初始估计值进行迭代校验，得到t时刻异常全光纤电流互感器的准确测量数据；基于t时刻异常全光纤电流互感器的准确测量数据，对t+1时刻异常全光纤电流互感器的测量数据进行自恢复。本发明在全光纤电流互感器的整体误差状态出现异常时，通过对异常全光纤电流互感器的测量数据进行修正，实现测量数据的自恢复。

Description

全光纤电流互感器测量数据自恢复方法及系统
技术领域
本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种全光纤电流互感器测量数据自恢复方法及系统。
背景技术
特高压直流输电系统具有高电压、大负荷、电磁环境复杂以及运行方式多样化的特点，对直流设备的安全稳定运行带来了较大的挑战。多年来，因直流设备故障导致系统闭锁或临停的情况多次发生，其中因为全光纤电流互感器性能异常引起的系统闭锁或临停占比最大，成为影响直流系统安全稳定运行的第一位原因。
作为直流输电系统中电流信号传感的关键设备，对一次信号的准确测量是衡量全光纤电流互感器运行状态最关键的参数指标，全光纤电流互感器性能异常引起的系统闭锁或临停本质上均是因为全光纤电流互感器输出信号的不准确，导致测控或继电保护设备误动作引起的，而全光纤电流互感器及其关键组部件的性能劣化或失效均会影响一次电流信号测量的准确性。
全光纤电流互感器的实际工程运行不仅暴露出设备除存在抗低温、振动、受潮等耐候性不足等共性问题外，在光通道、电子器件和现场安装等方面的问题也逐渐凸显。从设备的传感原理和关键组部件的提升等方面减小全光纤电流互感器的测量误差变化存在较大的不确定性，因此，需要及时对全光纤电流互感器的测量数据进行修正，实现全光纤电流互感器测量数据的自恢复，以保障直流测量系统的安全稳定运行。
相关技术中，公布号为CN108872921A的中国发明专利申请文献公开了一种直流互感器宽频特性校验装置和方法，该装置包括：时钟同步装置、报文解析装置、高速采集卡，和数字校验系统，数字校验系统接收报文解析装置和高速采集卡的离散采样数据在数字量校验模式下根据离散采样数据计算出直流互感器的宽频误差和稳态误差结果，数字校验系统接收高速采集卡输出的离散采样数据在模拟量校验模式下根据离散采样数据计算出直流互感器的宽频误差和稳态误差结果。该方案具备能够实现模拟量信号和数字量信号输出的直流电流互感器的宽频特性校验和稳态误差校验功能。但该方案需要与标准互感器输出的模拟进行比对校准，工程应用时需要在停电条件下定期开展。
公布号为CN105785306A的中国发明专利申请文献公开了一种电压互感器在线群校准方法及装置，该方法包括步骤1：采集电压互感器的输出数据；步骤2：计算电压互感器的误差测量数据；步骤3：修正误差测量数据；步骤4：判定误差测量数据的异常值。该方法实现了在不添加标准器的前提下，在短时间内完成全站互感器误差在线校准的工作。其中步骤3：修正误差测量数据计算每台电压互感器在满负荷Q1下的比差值X1和相位差A1，在实际负荷Q2下的比差值X2和相位差A2，以及在轻负荷Q4下的比差值X4和相位差A4；采用插值法确定每台电压互感器在同一校准负荷Q3下的误差值e，并将误差值e发送到误差异常判定模块。但实际运行时，电压互感器测量误差的变化通常变现为等值参数的变化，此时其正常运行状态下的负荷特性曲线对电压互感器的测量误差进行修正，修正的结果显然不可靠。另外该方案要求被检电压互感器的外部运行环境要尽可能一致，但变电站不同电压互感器的电磁环境很难保持一致。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于如何实现对全光纤电流互感器测量数据的自恢复。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
第一方面，本发明提出了一种全光纤电流互感器测量数据自恢复方法，所述方法包括以下步骤：
获取t时刻同一测点下的多台全光纤电流互感器分别所测得的电流幅值信息；
基于所述电流幅值信息，确定异常全光纤电流互感器；
基于t时刻所述异常全光纤电流互感器的电流幅值测量数据，计算t时刻所述异常全光纤电流互感器测量数据的初始估计值；
对t时刻所述异常全光纤电流互感器测量数据的初始估计值进行迭代校验，得到t时刻所述异常全光纤电流互感器的准确测量数据；
基于t时刻所述异常全光纤电流互感器的准确测量数据，对t+1时刻所述异常全光纤电流互感器的测量数据进行自恢复。
进一步地，t时刻所述异常全光纤电流互感器测量数据的初始估计值的计算公式为：
Figure 194370DEST_PATH_IMAGE001
式中：
Figure 16832DEST_PATH_IMAGE002
表示初始估计值；
Figure 346182DEST_PATH_IMAGE003
表示由所述电流幅值信息构建的数据矩阵进行奇异 值分解得到的特征向量；
Figure 545083DEST_PATH_IMAGE004
表示t时刻所述异常全光纤电流互感器的电流幅值测量数据；T 为转置符号；A=PPT；α ij 为矩阵A中的元素。
进一步地，所述对t时刻所述异常全光纤电流互感器测量数据的初始估计值进行迭代校验，得到t时刻所述异常全光纤电流互感器的准确测量数据，包括：
将t时刻所述异常全光纤电流互感器测量数据的初始估计值
Figure 213961DEST_PATH_IMAGE002
作为实际测量值， 构建t时刻同一测点下的多台全光纤电流互感器的测量数据
Figure 207325DEST_PATH_IMAGE005
；
基于t时刻同一测点下的多台全光纤电流互感器的测量数据，计算统计特征量
Figure 961654DEST_PATH_IMAGE006
；
将所述统计特征量
Figure 964246DEST_PATH_IMAGE006
与预先计算的特征指标进行比较
Figure 35101DEST_PATH_IMAGE007
；
在
Figure 199366DEST_PATH_IMAGE008
时，确定所述初始估计值
Figure 440991DEST_PATH_IMAGE002
为t时刻所述异常全光纤电流互感器的准 确测量数据；
在
Figure 981694DEST_PATH_IMAGE009
时，对所述统计特征量
Figure 359586DEST_PATH_IMAGE006
进行迭代估计，直至
Figure 960332DEST_PATH_IMAGE010
，迭代过程为：
Figure 751570DEST_PATH_IMAGE011
式中：
Figure 95964DEST_PATH_IMAGE012
为t时刻所述异常全光纤电流互感器的准确测量数据；
Figure 328362DEST_PATH_IMAGE013
为第
Figure 100009DEST_PATH_IMAGE014
迭代时的估计值；
Figure 50647DEST_PATH_IMAGE015
为迭代次数；
Figure 746202DEST_PATH_IMAGE016
，
Figure 98686DEST_PATH_IMAGE017
为矩阵
Figure 41234DEST_PATH_IMAGE018
中的元素，T为转置符号。
进一步地，所述基于t时刻所述异常全光纤电流互感器的准确测量数据，对t+1时刻所述异常全光纤电流互感器的测量数据进行自恢复，包括：
在所述异常全光纤电力互感器的测量数据存在固定偏差时，则将t+1时刻所述异 常全光纤电流互感器的测量数据修正为：
Figure 479169DEST_PATH_IMAGE019
；
在所述异常全光纤电力互感器的测量数据存在比例偏差时，则将t+1时刻所述异 常全光纤电流互感器的测量数据修正为：
Figure 165365DEST_PATH_IMAGE020
；
其中，
Figure 372355DEST_PATH_IMAGE021
表示t+1时刻修正后的所述异常全光纤电流互感器的测量数据；
Figure 548122DEST_PATH_IMAGE022
表示t+1时刻所述异常全光纤电流互感器的测量数据；
Figure 473352DEST_PATH_IMAGE012
表示t时刻所述异常全光 纤电流互感器的准确测量数据；
Figure 697660DEST_PATH_IMAGE004
表示t时刻所述异常全光纤电流互感器的电流幅值测量 数据。
进一步地，所述获取t时刻同一测点下的多台全光纤电流互感器分别所测得的电流幅值信息，包括：
获取t时刻同一测点下的多台全光纤电流互感器输出的多路协议数据；
对多路所述协议数据进行解析，获取多路一次电流信号的采样值；
基于多路所述一次电流信号的采样值，计算多路一次电流幅值作为所述电流幅值 信息
Figure 24737DEST_PATH_IMAGE023
，其中，
Figure 43508DEST_PATH_IMAGE024
为编号为1的全光纤电流互感器测得的一次电流幅值，x nt 为编号为n的全光纤电流互感器测得的一次电流幅值，t为测量时刻。
进一步地，所述基于所述电流幅值信息，确定异常全光纤电流互感器，包括：
基于所述电流幅值信息，构建同一测点下多台全光纤电流互感器一次电流幅值的数据矩阵X；
对所述数据矩阵X的协方差矩阵R进行奇异值分解计算，得到由协方差矩阵R的特 征值对应的特征向量所组成的特征矩阵
Figure 456035DEST_PATH_IMAGE025
；
将所述数据矩阵X分解为：
Figure 297083DEST_PATH_IMAGE026
，其中，P=
Figure 478666DEST_PATH_IMAGE027
，
Figure 933918DEST_PATH_IMAGE028
，
Figure 568162DEST_PATH_IMAGE029
为一次电流的真实值信息，E为同一测点下多台全光纤电流互感器的综合误差信息；
计算同一测点下多台全光纤电流互感器综合误差信息的模值作为统计特征量
Figure 134272DEST_PATH_IMAGE030
：
Figure 435940DEST_PATH_IMAGE031
，1≤t≤M，x t 为所述电流幅值信息；
在1≤t≤M内时，计算用于衡量同一测点下多台全光纤电流互感器综合误差信息 是否变化的误差特征指标
Figure 124411DEST_PATH_IMAGE007
；
当采样时刻t＞
Figure 245951DEST_PATH_IMAGE032
时，计算同一测点下多台全光纤电流互感器综合误差信息的模 值
Figure 615752DEST_PATH_IMAGE033
，并与误差特征指标
Figure 771927DEST_PATH_IMAGE007
进行比较，确定异常全光纤电流互感器。
进一步地，所述在1≤t≤M内时，计算用于衡量同一测点下多台全光纤电流互感器 综合误差信息是否变化的误差特征指标
Figure 568982DEST_PATH_IMAGE007
，包括：
计算所述统计特征量
Figure 993796DEST_PATH_IMAGE030
的期望值
Figure 901710DEST_PATH_IMAGE034
及其总体标准差
Figure 912391DEST_PATH_IMAGE035
；
基于所述期望值
Figure 880347DEST_PATH_IMAGE034
及所述总体标准差
Figure 976479DEST_PATH_IMAGE035
，计算所述误差特征指标
Figure 688083DEST_PATH_IMAGE007
：
Figure 615588DEST_PATH_IMAGE036
。
进一步地，所述当采样时刻t＞
Figure 754445DEST_PATH_IMAGE032
时，计算同一测点下多台全光纤电流互感器综合 误差信息的模值
Figure 337873DEST_PATH_IMAGE033
，并与误差特征指标
Figure 853168DEST_PATH_IMAGE007
进行比较，确定异常全光纤电流互感器，包括：
在模值
Figure 572862DEST_PATH_IMAGE033
大于所述误差特征指标
Figure 430091DEST_PATH_IMAGE007
时，确定同一测点下多台全光纤电流互感器 综合误差信息存在异常现象；
计算每台全光纤电流互感器的测量数据对模值
Figure 500815DEST_PATH_IMAGE033
的贡献率
Figure 554222DEST_PATH_IMAGE037
，并将贡献率最大的 全光纤电流互感器确定为异常全光纤电流互感器，其中：
Figure 394002DEST_PATH_IMAGE038
式中：
Figure 874662DEST_PATH_IMAGE037
为第i台全光纤电流互感器的测量数据对模值
Figure 432682DEST_PATH_IMAGE033
的贡献率；
Figure 352097DEST_PATH_IMAGE004
表示t时刻 所述异常全光纤电流互感器的电流幅值测量数据；
Figure 46383DEST_PATH_IMAGE039
=
Figure 963524DEST_PATH_IMAGE040
，表示t时刻所述异常全光纤 电流互感器的电流幅值测量数据在主元子空间中的投影。
进一步地，在确定异常全光纤电流互感器之后，所述方法还包括：
在1≤t≤M内时，建立关于所述统计特征量
Figure 743261DEST_PATH_IMAGE030
的时间序列
Figure 138470DEST_PATH_IMAGE041
，计算时间序列
Figure 765891DEST_PATH_IMAGE041
的分形维数
Figure 588354DEST_PATH_IMAGE042
；
在t＞
Figure 855387DEST_PATH_IMAGE032
时，建立关于所述模值
Figure 54287DEST_PATH_IMAGE033
的时间序列
Figure 723166DEST_PATH_IMAGE043
，计算时间序列
Figure 716530DEST_PATH_IMAGE043
的分形维数
Figure 533176DEST_PATH_IMAGE044
；
基于所述分形维数
Figure 270188DEST_PATH_IMAGE042
和所述分形维数
Figure 793573DEST_PATH_IMAGE044
，判断所述异常全光纤电力互感器测量 误差的异常形式：
当
Figure 223418DEST_PATH_IMAGE045
，确定所述异常全光纤电力互感器的测量数据存 在固定偏差；
当
Figure 465043DEST_PATH_IMAGE046
，且
Figure 740167DEST_PATH_IMAGE047
时，确定所述异常全光纤电力互感 器的测量数据存在比例偏差；
当
Figure 196687DEST_PATH_IMAGE046
，且
Figure 531853DEST_PATH_IMAGE048
时，确定所述异常全光纤电力互感 器的测量数据的随机误差变大，不予修正。
第二方面，本发明提出了一种全光纤电流互感器测量数据自恢复系统，所述系统包括：
数据获取模块，用于获取t时刻同一测点下的多台全光纤电流互感器分别所测得的电流幅值信息；
异常确定模块，用于基于所述电流幅值信息，确定异常全光纤电流互感器；
估计模块，用于基于t时刻所述异常全光纤电流互感器的电流幅值测量数据，计算t时刻所述异常全光纤电流互感器测量数据的初始估计值；
校验模块，用于对t时刻所述异常全光纤电流互感器测量数据的初始估计值进行迭代校验，得到t时刻所述异常全光纤电流互感器的准确测量数据；
自恢复模块，用于基于t时刻所述异常全光纤电流互感器的准确测量数据，对t+1时刻所述异常全光纤电流互感器的测量数据进行自恢复。
本发明的优点在于：
（1）本发明通过在全光纤电流互感器的整体误差状态出现异常时，通过对异常全光纤电流互感器的诊断和数据自恢复，对异常全光纤电流互感器的测量数据进行修正，实现测量数据的自恢复，实现全光纤电流互感器测量数据的稳定调控，确保全光纤电流互感器输出数据的准确可靠，可有效减少因为全光纤电流互感器的数据异常引起的直流系统闭锁或临停，确保测控和继电保护设备动作的可靠性，具备非常良好的经济效益。
（2）通过对多台全光纤电流互感器输出的测量数据进行解析和分析，首先利用梳理统计的方法实现全光纤电流互感器测量误差的自检测，在全光纤电流互感器的测量误差发生异常时，通过故障全光纤电流互感器的自诊断以及测量数据的迭代计算，以实现全光纤电流互感器测量误差的自检测。
（3）当综合误差信息的自检测结果异常时，可实现异常全光纤电流互感器及其误差异常形式的自诊断。
附图说明
图1是本发明一实施例提出的一种全光纤电流互感器测量数据自恢复方法的流程示意图；
图2是本发明一实施例中综合误差信息的自检测流程示意图；
图3是本发明一实施例中异常全光纤电流互感器及其误差异常形式的自诊断的流程示意图；
图4是本发明一实施例提出的一种全光纤电流互感器测量数据自恢复系统的结构示意图；
图5是本发明一实施例中面向特高压直流输电系统的全光纤电流互感器测量数据自恢复方法应用系统构成示意图；
图6是本发明一实施例中全光纤电流互感器测量数据自恢复系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明第一实施例提出的一种全光纤电流互感器测量数据自恢复方法，所述方法包括以下步骤：
S10、获取t时刻同一测点下的多台全光纤电流互感器分别所测得的电流幅值信息；
需要说明的是，电流幅值信息是对同一测点下的多台全光纤电流互感器输出的的协议数据中解析得到，该协议数据满足IEC60044-8协议要求。
S20、基于所述电流幅值信息，确定异常全光纤电流互感器；
S30、基于t时刻所述异常全光纤电流互感器的电流幅值测量数据，计算t时刻所述异常全光纤电流互感器测量数据的初始估计值；
S40、对t时刻所述异常全光纤电流互感器测量数据的初始估计值进行迭代校验，得到t时刻所述异常全光纤电流互感器的准确测量数据；
S50、基于t时刻所述异常全光纤电流互感器的准确测量数据，对t+1时刻所述异常全光纤电流互感器的测量数据进行自恢复。
本实施例通过在全光纤电流互感器的整体误差状态出现异常时，通过对异常全光纤电流互感器的诊断和数据自恢复，对异常全光纤电流互感器的测量数据进行修正，实现测量数据的自恢复，实现全光纤电流互感器测量数据的稳定调控，确保全光纤电流互感器输出数据的准确可靠，可有效减少因为全光纤电流互感器的数据异常引起的直流系统闭锁或临停，确保测控和继电保护设备动作的可靠性，具备非常良好的经济效益。
本实施例中全光纤电流互感器测量数据自恢复不依赖标准互感器且对运行环境并无一致性的要求，仅仅基于同一测点下多台全光纤电流互感器的测量数据，即可实现全光纤电流互感器测量数据的在线的自恢复，无需直流系统停电操作，且可实时实现。
在一实施例中，所述步骤S10：获取t时刻同一测点下的多台全光纤电流互感器分别所测得的电流幅值信息，具体包括以下步骤：
S11、获取t时刻同一测点下的多台全光纤电流互感器输出的多路协议数据；
S12、对多路所述协议数据进行解析，获取多路一次电流信号的采样值；
S13、基于多路所述一次电流信号的采样值，计算多路一次电流幅值作为所述电流 幅值信息
Figure 260775DEST_PATH_IMAGE023
，其中，
Figure 339589DEST_PATH_IMAGE024
为编号为1的全光纤电流互感器测得的一次电流幅 值，
Figure 837567DEST_PATH_IMAGE049
为编号为n的全光纤电流互感器测得的一次电流幅值，t为测量时刻。
需要说明的是，通过获取同一测点下的多台全光纤电流互感器输出的协议数据， 该协议数据满足IEC60044-8协议要求，对接收的多路IEC60044-8协议数据进行解析，获取 多路一次电流信号的采样值，根据FPGA输出的一次电流信号的采样值，计算一次电流信号 的幅值为
Figure 609214DEST_PATH_IMAGE023
。
Figure 622169DEST_PATH_IMAGE024
为1#全光纤电流互感器测得一次电流的幅值，
Figure 504674DEST_PATH_IMAGE049
为n#全 光纤电流互感器测得的一次电流幅值，t为测量时刻，单位为秒。根据一次电流的幅值数据， 实现全光纤电流互感器测量误差的自检测、误差异常形式的自诊断以及测量数据的自恢 复。
在一实施例中，如图2所示，所述步骤S20：基于所述电流幅值信息，确定异常全光纤电流互感器，包括以下步骤：
S21、基于所述电流幅值信息，构建同一测点下多台全光纤电流互感器一次电流幅值的数据矩阵X；
具体地，构建同一测点下多台全光纤电流互感器一次电路幅值的数据矩阵X为：
Figure 857158DEST_PATH_IMAGE050
式中：
Figure 799707DEST_PATH_IMAGE051
表示第n台全光纤电流互感器在时刻M的测量数据；n为每台全光纤电流 互感器测量数据的个数，可取为1000。
S22、对所述数据矩阵X的协方差矩阵R进行奇异值分解计算，得到由协方差矩阵R 的特征值对应的特征向量所组成的特征矩阵
Figure 237641DEST_PATH_IMAGE025
；
具体地，对数据矩阵X的协方差R进行奇异值分解计算为：
Figure 658258DEST_PATH_IMAGE052
式中：
Figure 940947DEST_PATH_IMAGE053
，
Figure 54397DEST_PATH_IMAGE054
为协方差矩阵R的特征值，[P 1 ... P n ]为 特征值λ1,...,λ3对应的特征向量组成的特征矩阵。
S23、将所述数据矩阵X分解为：
Figure 979628DEST_PATH_IMAGE026
，其中，P=
Figure 203936DEST_PATH_IMAGE027
，
Figure 265433DEST_PATH_IMAGE028
，
Figure 549783DEST_PATH_IMAGE029
为一次电流的真实值信息，
Figure 24627DEST_PATH_IMAGE055
为同一测点下多台全光纤电流互感器的综合误差信息；
S24、计算同一测点下多台全光纤电流互感器综合误差信息的模值作为统计特征 量
Figure 52626DEST_PATH_IMAGE030
：
Figure 234209DEST_PATH_IMAGE031
，其中，1≤t≤M，x t 为所述电流幅值信息；
具体地，计算同一测点下多台全光纤电流互感器综合误差信息的模值，记为Q统计 特征量
Figure 423881DEST_PATH_IMAGE030
，如下：
Figure 323704DEST_PATH_IMAGE031
（1≤t≤M）。
S25、在1≤t≤M内时，计算用于衡量同一测点下多台全光纤电流互感器综合误差 信息是否变化的误差特征指标
Figure 437285DEST_PATH_IMAGE007
；
S26、当采样时刻t＞
Figure 738953DEST_PATH_IMAGE032
时，计算同一测点下多台全光纤电流互感器综合误差信息 的模值
Figure 99527DEST_PATH_IMAGE033
，并与误差特征指标
Figure 486646DEST_PATH_IMAGE007
进行比较，确定异常全光纤电流互感器。
在一实施例中，所述步骤S25：在1≤t≤M内时，计算用于衡量同一测点下多台全光 纤电流互感器综合误差信息是否变化的误差特征指标
Figure 856448DEST_PATH_IMAGE007
，具体包括：
S251、计算所述统计特征量
Figure 74940DEST_PATH_IMAGE030
的期望值
Figure 871994DEST_PATH_IMAGE034
及其总体标准差
Figure 480830DEST_PATH_IMAGE035
；
具体地，期望值
Figure 654323DEST_PATH_IMAGE034
及其总体标准差
Figure 665004DEST_PATH_IMAGE035
的计算公式如下：
Figure 446009DEST_PATH_IMAGE056
Figure 542141DEST_PATH_IMAGE057
S252、基于所述期望值
Figure 253745DEST_PATH_IMAGE034
及所述总体标准差
Figure 118933DEST_PATH_IMAGE035
，计算所述误差特征指标
Figure 257790DEST_PATH_IMAGE007
：
Figure 903535DEST_PATH_IMAGE036
。
在一实施例中，在所述步骤S26中，当
Figure 153251DEST_PATH_IMAGE033
≤
Figure 138525DEST_PATH_IMAGE007
时，表明同一测点下多台全光纤电流 互感器综合误差信息正常，可不对其测量数据进行处理，当
Figure 448283DEST_PATH_IMAGE033
＞
Figure 519008DEST_PATH_IMAGE007
时，表明同一测点下多 台全光纤电流互感器综合误差信息存在异常现象，需要进一步对异常全光纤电流互感器进 行诊断，并对其测量数据自恢复进行处理。
在一实施例中，在模值
Figure 572414DEST_PATH_IMAGE033
大于所述误差特征指标
Figure 225244DEST_PATH_IMAGE007
时，确定同一测点下多台全光 纤电流互感器综合误差信息存在异常现象，则发生误差异常的全光纤电流互感器的确定过 程为：
计算每台全光纤电流互感器的测量数据对模值
Figure 705903DEST_PATH_IMAGE033
的贡献率
Figure 998344DEST_PATH_IMAGE037
，并将贡献率最大的 全光纤电流互感器确定为异常全光纤电流互感器，其中：
Figure 855442DEST_PATH_IMAGE038
式中：
Figure 549729DEST_PATH_IMAGE037
为第i台全光纤电流互感器的测量数据对模值
Figure 201290DEST_PATH_IMAGE033
的贡献率；
Figure 308923DEST_PATH_IMAGE004
表示t时刻 所述异常全光纤电流互感器的电流幅值测量数据；
Figure 704132DEST_PATH_IMAGE039
=
Figure 252925DEST_PATH_IMAGE040
，表示t时刻所述异常全光纤 电流互感器的电流幅值测量数据在主元子空间中的投影。
在一实施例中，如图3所示，在确定异常全光纤电流互感器后，对异常全光纤电流互感器的误差异常形式进行诊断，短时间尺度内可分为精度变差、变比偏差、固定偏差，过程包括：
（1）在
Figure 340967DEST_PATH_IMAGE058
内时，建立关于所述统计特征量
Figure 608000DEST_PATH_IMAGE030
的时间序列
Figure 634598DEST_PATH_IMAGE041
，计算时间序列
Figure 37898DEST_PATH_IMAGE041
的分形维数
Figure 296841DEST_PATH_IMAGE042
，
Figure 51170DEST_PATH_IMAGE059
；
（2）在t＞
Figure 788182DEST_PATH_IMAGE032
时，建立关于所述模值
Figure 311567DEST_PATH_IMAGE033
的时间序列
Figure 803728DEST_PATH_IMAGE043
，计算时间序列
Figure 779775DEST_PATH_IMAGE043
的分形维 数
Figure 320477DEST_PATH_IMAGE044
，
Figure 963948DEST_PATH_IMAGE060
；
（3）基于所述分形维数
Figure 299115DEST_PATH_IMAGE042
和所述分形维数
Figure 575507DEST_PATH_IMAGE044
，判断所述异常全光纤电力互感器 测量误差的异常形式：
当
Figure 654321DEST_PATH_IMAGE045
，确定所述异常全光纤电力互感器的测量数据存 在固定偏差；
当
Figure 152298DEST_PATH_IMAGE046
，且
Figure 658366DEST_PATH_IMAGE047
时，确定所述异常全光纤电力互感 器的测量数据存在比例偏差；
当
Figure 874584DEST_PATH_IMAGE046
，且
Figure 757089DEST_PATH_IMAGE048
时，确定所述异常全光纤电力互感 器的测量数据的随机误差变大，不予修正。
需要说明的是，本实施例通过比较
Figure 437469DEST_PATH_IMAGE042
与
Figure 380017DEST_PATH_IMAGE044
之间的关系，可以实现对异常全光纤 电力互感器测量误差的异常形式判断，在确定异常全光纤电力互感器的测量数据存在固定 偏差和比例偏差时，对其测量数据进行修正，实现数据自恢复。
在一实施例中，所述步骤S30：基于t时刻所述异常全光纤电流互感器的电流幅值测量数据，计算t时刻所述异常全光纤电流互感器测量数据的初始估计值，公式表示为：
Figure 817952DEST_PATH_IMAGE001
式中：
Figure 238569DEST_PATH_IMAGE002
表示初始估计值；
Figure 711139DEST_PATH_IMAGE061
表示由所述电流幅值信息构建的数据矩阵进行奇异 值分解得到的特征向量；
Figure 559009DEST_PATH_IMAGE004
表示t时刻所述异常全光纤电流互感器的电流幅值测量数据；T 为转置符号；
Figure 297289DEST_PATH_IMAGE062
；
Figure 521597DEST_PATH_IMAGE063
为矩阵A中的元素。
在一实施例中，所述步骤S40：对t时刻所述异常全光纤电流互感器测量数据的初始估计值进行迭代校验，得到t时刻所述异常全光纤电流互感器的准确测量数据，包括以下步骤：
S41、将t时刻所述异常全光纤电流互感器测量数据的初始估计值
Figure 848673DEST_PATH_IMAGE002
作为实际测 量值，构建t时刻同一测点下的多台全光纤电流互感器的测量数据
Figure 133024DEST_PATH_IMAGE005
；
S42、基于t时刻同一测点下的多台全光纤电流互感器的测量数据，计算统计特征 量
Figure 545551DEST_PATH_IMAGE006
；
S43、将所述统计特征量
Figure 307970DEST_PATH_IMAGE006
与预先计算的特征指标进行比较
Figure 551870DEST_PATH_IMAGE007
；
S44、在
Figure 7122DEST_PATH_IMAGE008
时，确定所述初始估计值
Figure 906945DEST_PATH_IMAGE002
为t时刻所述异常全光纤电流互感器 的准确测量数据；
S45、在
Figure 473055DEST_PATH_IMAGE009
时，对所述统计特征量
Figure 509144DEST_PATH_IMAGE006
进行迭代估计，直至
Figure 948347DEST_PATH_IMAGE010
，迭代过程 为：
Figure 335466DEST_PATH_IMAGE011
式中：
Figure 439688DEST_PATH_IMAGE012
为t时刻所述异常全光纤电流互感器的准确测量数据；
Figure 595863DEST_PATH_IMAGE013
为第
Figure 392918DEST_PATH_IMAGE014
迭代时的估计值；
Figure 1754DEST_PATH_IMAGE015
为迭代次数；
Figure 237563DEST_PATH_IMAGE016
，
Figure 248244DEST_PATH_IMAGE017
为矩阵A中的元素，T为转置符号。
在一实施例中，所述步骤S50：基于t时刻所述异常全光纤电流互感器的准确测量数据，对t+1时刻所述异常全光纤电流互感器的测量数据进行自恢复，包括以下步骤：
S51、在所述异常全光纤电力互感器的测量数据存在固定偏差时，则将t+1时刻所 述异常全光纤电流互感器的测量数据修正为：
Figure 216200DEST_PATH_IMAGE019
；
S52、在所述异常全光纤电力互感器的测量数据存在比例偏差时，则将t+1时刻所 述异常全光纤电流互感器的测量数据修正为：
Figure 312332DEST_PATH_IMAGE020
；
其中，
Figure 758357DEST_PATH_IMAGE021
表示t+1时刻修正后的所述异常全光纤电流互感器的测量数据；
Figure 889124DEST_PATH_IMAGE022
表示t+1时刻所述异常全光纤电流互感器的测量数据；
Figure 838101DEST_PATH_IMAGE012
表示t时刻所述异常全光 纤电流互感器的准确测量数据；
Figure 421529DEST_PATH_IMAGE004
表示t时刻所述异常全光纤电流互感器的电流幅值测量 数据。
本实施例针对换流站同一测点下多台全光纤电流互感器，同步采集其输出的IEC61850报文数据并进行解析，计算其电流信号的幅值。利用统计分析的方法对全光纤电流互感器的测量数据进行相关性分析，实现同一测点下多台全光纤电流互感器整体误差状态的自检测。当全光纤电流互感器的整体误差状态出现异常时，通过对异常全光纤电流互感器的诊断和数据自恢复，实现全光纤电流互感器测量数据的稳定调控，确保全光纤电流互感器输出数据的准确可靠。且本实施例提出的面向特高压直流输电系统的全光纤电流互感器测量数据自恢复方法，可适用于800kV及以上电压等级各类型号的全光纤电流互感器。
如图4所示，本发明第二实施例还提出了一种全光纤电流互感器测量数据自恢复系统，所述系统包括：
数据获取模块10，用于获取t时刻同一测点下的多台全光纤电流互感器分别所测得的电流幅值信息；
异常确定模块20，用于基于所述电流幅值信息，确定异常全光纤电流互感器；
估计模块30，用于基于t时刻所述异常全光纤电流互感器的电流幅值测量数据，计算t时刻所述异常全光纤电流互感器测量数据的初始估计值；
校验模块40，用于对t时刻所述异常全光纤电流互感器测量数据的初始估计值进行迭代校验，得到t时刻所述异常全光纤电流互感器的准确测量数据；
自恢复模块50，用于基于t时刻所述异常全光纤电流互感器的准确测量数据，对t+1时刻所述异常全光纤电流互感器的测量数据进行自恢复。
本实施例通过在全光纤电流互感器的整体误差状态出现异常时，通过对异常全光纤电流互感器的诊断和数据自恢复，对异常全光纤电流互感器的测量数据进行修正，实现测量数据的自恢复，实现全光纤电流互感器测量数据的稳定调控，确保全光纤电流互感器输出数据的准确可靠，可有效减少因为全光纤电流互感器的数据异常引起的直流系统闭锁或临停，确保测控和继电保护设备动作的可靠性，具备非常良好的经济效益。
在一实施例中，所述数据获取模块10，包括：
接收单元，用于获取t时刻同一测点下的多台全光纤电流互感器输出的多路协议数据；
解析单元，用于对多路所述协议数据进行解析，获取多路一次电流信号的采样值；
计算单元，用于基于多路所述一次电流信号的采样值，计算多路一次电流幅值作 为所述电流幅值信息
Figure 671245DEST_PATH_IMAGE023
，其中，
Figure 656519DEST_PATH_IMAGE024
为编号为1的全光纤电流互感器测得的 一次电流幅值，
Figure 966277DEST_PATH_IMAGE049
为编号为n的全光纤电流互感器测得的一次电流幅值，t为测量时刻。
需要说明的是，应用实例针对某
Figure 37001DEST_PATH_IMAGE064
800kV换流站的全光纤电流互感器，上述的测量 数据自恢复方法基于硬件系统实现，应用与全光纤电流互感器的系统构成图如图5所示，主 要包括：同一测点下的多台全光纤电流互感器以及测量数据的自恢复系统。
全光纤电流互感器为测量数据自恢复方法的应用对象，一般的，换流站内同一测点下的全光纤电流互感器的台数为3或4。
测量数据的自恢复系统为上述提出的全光纤电流互感器测量数据自恢复方法工 程应用时的硬件载体，由FPGA(Field-Programmable Gate Array)，即现场可编程门阵列芯 片和DSP（Digital Signal Process）即数字信号处理芯片组成，系统构成图如图6所示。测 量数据的自恢复系统同步接收同一测点下的多台全光纤电流互感器输出的测量数据，数据 协议满足IEC60044-8协议要求。FPGA芯片用于对接收的多路IEC60044-8协议数据进行解 析，获取一次电流信号的采样值，并行传输至DSP芯片。DSP芯片根据FPGA芯片输出的一次电 流信号的采样值，计算一次电流信号的幅值为
Figure 152725DEST_PATH_IMAGE023
。
Figure 992505DEST_PATH_IMAGE024
为1#全光纤电流互 感器测得一次电流的幅值，
Figure 473165DEST_PATH_IMAGE049
为n#全光纤电流互感器测得的一次电流幅值，t为测量时刻， 单位为秒。
在一实施例中，所述异常确定模块20，包括：
数据矩阵构建单元，用于基于所述电流幅值信息，构建同一测点下多台全光纤电流互感器一次电流幅值的数据矩阵X；
具体地，构建同一测点下多台全光纤电流互感器一次电路幅值的数据矩阵X为：
Figure 765606DEST_PATH_IMAGE050
式中：
Figure 622704DEST_PATH_IMAGE051
表示第n台全光纤电流互感器在时刻M的测量数据；n为每台全光纤电流 互感器测量数据的个数，可取为1000。
奇异值分解单元，用于对所述数据矩阵X的协方差矩阵R进行奇异值分解计算，得 到由协方差矩阵R的特征值对应的特征向量所组成的特征矩阵
Figure 864460DEST_PATH_IMAGE025
；
具体地，对数据矩阵X的协方差R进行奇异值分解计算为：
Figure 516021DEST_PATH_IMAGE052
式中：
Figure 561338DEST_PATH_IMAGE053
，
Figure 956547DEST_PATH_IMAGE054
为协方差矩阵R的特征值，[P 1 ... P n ]为 特征值λ1,...,λ3对应的特征向量组成的特征矩阵。
矩阵分解单元，用于将所述数据矩阵X分解为：
Figure 505340DEST_PATH_IMAGE026
，其中，P=
Figure 593382DEST_PATH_IMAGE027
，
Figure 188311DEST_PATH_IMAGE028
，
Figure 121632DEST_PATH_IMAGE029
为一次电流的真实值信息，
Figure 790511DEST_PATH_IMAGE055
为同一测点下多台全光纤电流互感器 的综合误差信息；
统计特征量计算单元，用于计算同一测点下多台全光纤电流互感器综合误差信息 的模值作为统计特征量
Figure 49454DEST_PATH_IMAGE030
：
Figure 538204DEST_PATH_IMAGE031
，
Figure 540795DEST_PATH_IMAGE058
，
Figure 877230DEST_PATH_IMAGE065
为所述电流幅值信息；
具体地，计算同一测点下多台全光纤电流互感器综合误差信息的模值，记为Q统计 特征量
Figure 41495DEST_PATH_IMAGE030
，如下：
Figure 283120DEST_PATH_IMAGE031
（
Figure 823823DEST_PATH_IMAGE058
）。
误差特征指标计算单元，用于在
Figure 201715DEST_PATH_IMAGE058
内时，计算用于衡量同一测点下多台全 光纤电流互感器综合误差信息是否变化的误差特征指标
Figure 864777DEST_PATH_IMAGE007
；
异常确定单元，用于当采样时刻t＞
Figure 328120DEST_PATH_IMAGE032
时，计算同一测点下多台全光纤电流互感器 综合误差信息的模值
Figure 672513DEST_PATH_IMAGE033
，并与误差特征指标
Figure 170491DEST_PATH_IMAGE007
进行比较，确定异常全光纤电流互感器。
在一实施例中，所述误差特征指标计算单元，具体用于：
计算所述统计特征量
Figure 676558DEST_PATH_IMAGE030
的期望值
Figure 892776DEST_PATH_IMAGE034
及其总体标准差
Figure 588331DEST_PATH_IMAGE035
；
具体地，期望值
Figure 940815DEST_PATH_IMAGE034
及其总体标准差
Figure 617784DEST_PATH_IMAGE035
的计算公式如下：
Figure 55718DEST_PATH_IMAGE056
Figure 741915DEST_PATH_IMAGE057
基于所述期望值
Figure 948905DEST_PATH_IMAGE034
及所述总体标准差
Figure 124671DEST_PATH_IMAGE035
，计算所述误差特征指标
Figure 49902DEST_PATH_IMAGE007
：
Figure 274210DEST_PATH_IMAGE036
。
在一实施例中，所述异常确定单元，用于当
Figure 601286DEST_PATH_IMAGE033
≤
Figure 885637DEST_PATH_IMAGE007
时，表明同一测点下多台全光 纤电流互感器综合误差信息正常，可不对其测量数据进行处理，当
Figure 32584DEST_PATH_IMAGE033
＞
Figure 876562DEST_PATH_IMAGE007
时，表明同一测 点下多台全光纤电流互感器综合误差信息存在异常现象，需要进一步对异常全光纤电流互 感器进行诊断，并对其测量数据自恢复进行处理。
在一实施例中，所述异常确定单元，用于：
计算每台全光纤电流互感器的测量数据对模值
Figure 58145DEST_PATH_IMAGE033
的贡献率
Figure 513397DEST_PATH_IMAGE037
，并将贡献率最大的 全光纤电流互感器确定为异常全光纤电流互感器，其中：
Figure 413220DEST_PATH_IMAGE038
式中：
Figure 979331DEST_PATH_IMAGE037
为第i台全光纤电流互感器的测量数据对模值
Figure 15420DEST_PATH_IMAGE033
的贡献率；
Figure 703890DEST_PATH_IMAGE004
表示t时刻 所述异常全光纤电流互感器的电流幅值测量数据；
Figure 825430DEST_PATH_IMAGE039
=
Figure 195231DEST_PATH_IMAGE040
，表示t时刻所述异常全光纤 电流互感器的电流幅值测量数据在主元子空间中的投影。
在一实施例中，所述系统还包括诊断模块，用于：
对异常全光纤电流互感器的误差异常形式进行诊断，短时间尺度内可分为精度变差、变比偏差、固定偏差，过程包括：
（1）在
Figure 351406DEST_PATH_IMAGE058
内时，建立关于所述统计特征量
Figure 148461DEST_PATH_IMAGE030
的时间序列
Figure 304767DEST_PATH_IMAGE041
，计算时间序列
Figure 212680DEST_PATH_IMAGE041
的分形维数
Figure 223361DEST_PATH_IMAGE042
，
Figure 191317DEST_PATH_IMAGE059
；
（2）在t＞
Figure 287449DEST_PATH_IMAGE032
时，建立关于所述模值
Figure 326949DEST_PATH_IMAGE033
的时间序列
Figure 457716DEST_PATH_IMAGE043
，计算时间序列
Figure 596574DEST_PATH_IMAGE043
的分形维 数
Figure 914423DEST_PATH_IMAGE044
，
Figure 429718DEST_PATH_IMAGE060
；
（3）基于所述分形维数
Figure 228040DEST_PATH_IMAGE042
和所述分形维数
Figure 537799DEST_PATH_IMAGE044
，判断所述异常全光纤电力互感器 测量误差的异常形式：
（4）当
Figure 342944DEST_PATH_IMAGE045
，确定所述异常全光纤电力互感器的测量数 据存在固定偏差；
当
Figure 396351DEST_PATH_IMAGE046
，且
Figure 236131DEST_PATH_IMAGE047
时，确定所述异常全光纤电力互感 器的测量数据存在比例偏差；
当
Figure 779107DEST_PATH_IMAGE046
，且
Figure 337128DEST_PATH_IMAGE048
时，确定所述异常全光纤电力互感 器的测量数据的随机误差变大，不予修正。
需要说明的是，本实施例通过比较
Figure 928646DEST_PATH_IMAGE042
与
Figure 888512DEST_PATH_IMAGE044
之间的关系，可以实现对异常全光纤 电力互感器测量误差的异常形式判断，在确定异常全光纤电力互感器的测量数据存在固定 偏差和比例偏差时，对其测量数据进行修正，实现数据自恢复。
在一实施例中，所述估计模块30，用于计算t时刻所述异常全光纤电流互感器测量数据的初始估计值，公式表示为：
Figure 540073DEST_PATH_IMAGE001
式中：
Figure 132860DEST_PATH_IMAGE002
表示初始估计值；
Figure 528069DEST_PATH_IMAGE061
表示由所述电流幅值信息构建的数据矩阵进行奇异 值分解得到的特征向量；
Figure 342441DEST_PATH_IMAGE004
表示t时刻所述异常全光纤电流互感器的电流幅值测量数据；T 为转置符号；
Figure 164904DEST_PATH_IMAGE062
；
Figure 431937DEST_PATH_IMAGE063
为矩阵A中的元素。
在一实施例中，所述校验模块40，包括：
测量数据构建单元，用于将t时刻所述异常全光纤电流互感器测量数据的初始估 计值
Figure 630837DEST_PATH_IMAGE002
作为实际测量值，构建t时刻同一测点下的多台全光纤电流互感器的测量数据
Figure 362033DEST_PATH_IMAGE005
；
特征量计算单元，用于基于t时刻同一测点下的多台全光纤电流互感器的测量数 据，计算统计特征量
Figure 355396DEST_PATH_IMAGE006
；
比较单元，用于将所述统计特征量
Figure 109726DEST_PATH_IMAGE006
与预先计算的特征指标进行比较
Figure 112317DEST_PATH_IMAGE007
；
第一确定单元，用于在
Figure 635702DEST_PATH_IMAGE008
时，确定所述初始估计值
Figure 610087DEST_PATH_IMAGE002
为t时刻所述异常全光 纤电流互感器的准确测量数据；
第二确定单元，用于在
Figure 851712DEST_PATH_IMAGE009
时，对所述统计特征量
Figure 392415DEST_PATH_IMAGE006
进行迭代估计，直至
Figure 770307DEST_PATH_IMAGE010
，迭代过程为：
Figure 433369DEST_PATH_IMAGE011
式中：
Figure 896712DEST_PATH_IMAGE012
为t时刻所述异常全光纤电流互感器的准确测量数据；
Figure 241105DEST_PATH_IMAGE013
为第
Figure 473504DEST_PATH_IMAGE014
迭代时的估计值；
Figure 245150DEST_PATH_IMAGE015
为迭代次数；
Figure 743259DEST_PATH_IMAGE016
，
Figure 625764DEST_PATH_IMAGE017
为矩阵A中的元素，T为转置符号。
在一实施例中，所述自恢复模块50，包括：
第一修正单元，用于在所述异常全光纤电力互感器的测量数据存在固定偏差时， 则将t+1时刻所述异常全光纤电流互感器的测量数据修正为：
Figure 978248DEST_PATH_IMAGE019
；
第二修正单元，用于在所述异常全光纤电力互感器的测量数据存在比例偏差时， 则将t+1时刻所述异常全光纤电流互感器的测量数据修正为：
Figure 920797DEST_PATH_IMAGE020
；
其中，
Figure 358731DEST_PATH_IMAGE021
表示t+1时刻修正后的所述异常全光纤电流互感器的测量数据；
Figure 372823DEST_PATH_IMAGE022
表示t+1时刻所述异常全光纤电流互感器的测量数据；
Figure 579814DEST_PATH_IMAGE012
表示t时刻所述异常全光 纤电流互感器的准确测量数据；
Figure 693263DEST_PATH_IMAGE004
表示t时刻所述异常全光纤电流互感器的电流幅值测量 数据。
本实施例提出的全光纤电流互感器测量数据的自恢复系统，可有效减少因为全光纤电流互感器的数据异常引起的直流系统闭锁或临停，可确保测控和继电保护设备动作的可靠性，具备非常良好的经济效益。
需要说明的是，本发明所述全光纤电流互感器测量数据自恢复系统的其他实施例或具有实现方法可参照上述各方法实施例，此处不再赘余。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种全光纤电流互感器测量数据自恢复方法，其特征在于，所述方法包括：
获取t时刻同一测点下的多台全光纤电流互感器分别所测得的电流幅值信息；
基于所述电流幅值信息，确定异常全光纤电流互感器；
基于t时刻所述异常全光纤电流互感器的电流幅值测量数据，计算t时刻所述异常全光纤电流互感器测量数据的初始估计值；
对t时刻所述异常全光纤电流互感器测量数据的初始估计值进行迭代校验，得到t时刻所述异常全光纤电流互感器的准确测量数据；
基于t时刻所述异常全光纤电流互感器的准确测量数据，对t+1时刻所述异常全光纤电流互感器的测量数据进行自恢复。
2.如权利要求1所述的全光纤电流互感器测量数据自恢复方法，其特征在于，t时刻所述异常全光纤电流互感器测量数据的初始估计值的计算公式为：
Figure 572890DEST_PATH_IMAGE001
式中：
Figure 583572DEST_PATH_IMAGE002
表示初始估计值；
Figure 551528DEST_PATH_IMAGE003
表示由所述电流幅值信息构建的数据矩阵进行奇异值分 解得到的特征向量；
Figure 647660DEST_PATH_IMAGE004
表示t时刻所述异常全光纤电流互感器的电流幅值测量数据；T为转 置符号；
Figure 641155DEST_PATH_IMAGE005
；
Figure 771922DEST_PATH_IMAGE006
为矩阵A中的元素。
3.如权利要求1所述的全光纤电流互感器测量数据自恢复方法，其特征在于，所述对t时刻所述异常全光纤电流互感器测量数据的初始估计值进行迭代校验，得到t时刻所述异常全光纤电流互感器的准确测量数据，包括：
将t时刻所述异常全光纤电流互感器测量数据的初始估计值
Figure 910779DEST_PATH_IMAGE002
作为实际测量值，构建 t时刻同一测点下的多台全光纤电流互感器的测量数据
Figure 494207DEST_PATH_IMAGE007
；
基于t时刻同一测点下的多台全光纤电流互感器的测量数据，计算统计特征量
Figure 743923DEST_PATH_IMAGE008
；
将所述统计特征量
Figure 729196DEST_PATH_IMAGE008
与预先计算的特征指标进行比较
Figure 366851DEST_PATH_IMAGE009
；
在
Figure 437575DEST_PATH_IMAGE010
时，确定所述初始估计值
Figure 490982DEST_PATH_IMAGE002
为t时刻所述异常全光纤电流互感器的准确测 量数据；
在
Figure 330762DEST_PATH_IMAGE011
时，对所述统计特征量
Figure 811422DEST_PATH_IMAGE008
进行迭代估计，直至
Figure 103863DEST_PATH_IMAGE012
，迭代过程为：
Figure 774010DEST_PATH_IMAGE013
式中：
Figure 468296DEST_PATH_IMAGE014
为t时刻所述异常全光纤电流互感器的准确测量数据；
Figure 119857DEST_PATH_IMAGE015
为第
Figure 165174DEST_PATH_IMAGE016
迭代 时的估计值；
Figure 560383DEST_PATH_IMAGE017
为迭代次数；
Figure 171493DEST_PATH_IMAGE018
，
Figure 259535DEST_PATH_IMAGE019
为矩阵A中的元素，T为转置符号。
4.如权利要求1所述的全光纤电流互感器测量数据自恢复方法，其特征在于，所述基于t时刻所述异常全光纤电流互感器的准确测量数据，对t+1时刻所述异常全光纤电流互感器的测量数据进行自恢复，包括：
在所述异常全光纤电力互感器的测量数据存在固定偏差时，则将t+1时刻所述异常全 光纤电流互感器的测量数据修正为：
Figure 526568DEST_PATH_IMAGE020
；
在所述异常全光纤电力互感器的测量数据存在比例偏差时，则将t+1时刻所述异常全 光纤电流互感器的测量数据修正为：
Figure 459889DEST_PATH_IMAGE021
；
其中，
Figure 128768DEST_PATH_IMAGE022
表示t+1时刻修正后的所述异常全光纤电流互感器的测量数据；
Figure 387711DEST_PATH_IMAGE023
表示 t+1时刻所述异常全光纤电流互感器的测量数据；
Figure 689510DEST_PATH_IMAGE014
表示t时刻所述异常全光纤电流互感 器的准确测量数据；
Figure 692101DEST_PATH_IMAGE004
表示t时刻所述异常全光纤电流互感器的电流幅值测量数据。
5.如权利要求1所述的全光纤电流互感器测量数据自恢复方法，其特征在于，所述获取t时刻同一测点下的多台全光纤电流互感器分别所测得的电流幅值信息，包括：
获取t时刻同一测点下的多台全光纤电流互感器输出的多路协议数据；
对多路所述协议数据进行解析，获取多路一次电流信号的采样值；
基于多路所述一次电流信号的采样值，计算多路一次电流幅值作为所述电流幅值信息
Figure 215486DEST_PATH_IMAGE024
，其中，
Figure 379752DEST_PATH_IMAGE025
为编号为1的全光纤电流互感器测得的一次电流幅值，
Figure 683694DEST_PATH_IMAGE026
为 编号为n的全光纤电流互感器测得的一次电流幅值，t为测量时刻。
6.如权利要求1所述的全光纤电流互感器测量数据自恢复方法，其特征在于，所述基于所述电流幅值信息，确定异常全光纤电流互感器，包括：
基于所述电流幅值信息，构建同一测点下多台全光纤电流互感器一次电流幅值的数据矩阵X；
对所述数据矩阵X的协方差矩阵R进行奇异值分解计算，得到由协方差矩阵R的特征值 对应的特征向量所组成的特征矩阵
Figure 224397DEST_PATH_IMAGE027
；
将所述数据矩阵X分解为：
Figure 602288DEST_PATH_IMAGE028
，其中，P=
Figure 203034DEST_PATH_IMAGE029
，
Figure 666376DEST_PATH_IMAGE030
，
Figure 826749DEST_PATH_IMAGE031
为一次电流的真实值信息，
Figure 324727DEST_PATH_IMAGE032
为同一测点下多台全光纤电流互感器的综合误差信息；
计算同一测点下多台全光纤电流互感器综合误差信息的模值作为统计特征量
Figure 830794DEST_PATH_IMAGE033
：
Figure 47012DEST_PATH_IMAGE034
，
Figure 929517DEST_PATH_IMAGE035
，
Figure 344318DEST_PATH_IMAGE036
为所述电流幅值信息；
在
Figure 21287DEST_PATH_IMAGE037
内时，计算用于衡量同一测点下多台全光纤电流互感器综合误差信息是否 变化的误差特征指标
Figure 459222DEST_PATH_IMAGE038
；
当采样时刻t＞
Figure 145418DEST_PATH_IMAGE039
时，计算同一测点下多台全光纤电流互感器综合误差信息的模值
Figure 899878DEST_PATH_IMAGE040
， 并与误差特征指标
Figure 13328DEST_PATH_IMAGE038
进行比较，确定异常全光纤电流互感器。
7.如权利要求6所述的全光纤电流互感器测量数据自恢复方法，其特征在于，所述在1 ≤t≤M内时，计算用于衡量同一测点下多台全光纤电流互感器综合误差信息是否变化的误 差特征指标
Figure 938559DEST_PATH_IMAGE009
，包括：
计算所述统计特征量
Figure 162867DEST_PATH_IMAGE033
的期望值
Figure 489943DEST_PATH_IMAGE041
及其总体标准差
Figure 102190DEST_PATH_IMAGE042
；
基于所述期望值
Figure 249137DEST_PATH_IMAGE041
及所述总体标准差
Figure 277136DEST_PATH_IMAGE042
，计算所述误差特征指标
Figure 458719DEST_PATH_IMAGE009
：
Figure 913971DEST_PATH_IMAGE043
。
8.如权利要求6所述的全光纤电流互感器测量数据自恢复方法，其特征在于，所述当采 样时刻t＞
Figure 813794DEST_PATH_IMAGE044
时，计算同一测点下多台全光纤电流互感器综合误差信息的模值
Figure 192954DEST_PATH_IMAGE045
，并与误差 特征指标
Figure 229043DEST_PATH_IMAGE009
进行比较，确定异常全光纤电流互感器，包括：
在模值
Figure 855196DEST_PATH_IMAGE045
大于所述误差特征指标
Figure 976736DEST_PATH_IMAGE009
时，确定同一测点下多台全光纤电流互感器综合误 差信息存在异常现象；
计算每台全光纤电流互感器的测量数据对模值
Figure 346537DEST_PATH_IMAGE045
的贡献率
Figure 565029DEST_PATH_IMAGE046
，并将贡献率最大的全光 纤电流互感器确定为异常全光纤电流互感器，其中：
Figure 362084DEST_PATH_IMAGE047
式中：
Figure 970920DEST_PATH_IMAGE046
为第i台全光纤电流互感器的测量数据对模值
Figure 878833DEST_PATH_IMAGE045
的贡献率；
Figure 889514DEST_PATH_IMAGE004
表示t时刻所述异 常全光纤电流互感器的电流幅值测量数据；
Figure 857470DEST_PATH_IMAGE048
=
Figure 766651DEST_PATH_IMAGE049
，表示t时刻所述异常全光纤电流互 感器的电流幅值测量数据在主元子空间中的投影。
9.如权利要求8所述的全光纤电流互感器测量数据自恢复方法，其特征在于，在确定异常全光纤电流互感器之后，所述方法还包括：
在
Figure 478256DEST_PATH_IMAGE035
内时，建立关于所述统计特征量
Figure 609023DEST_PATH_IMAGE033
的时间序列
Figure 747880DEST_PATH_IMAGE050
，计算时间序列
Figure 65729DEST_PATH_IMAGE050
的分 形维数
Figure 643341DEST_PATH_IMAGE051
；
在t＞
Figure 628614DEST_PATH_IMAGE044
时，建立关于所述模值
Figure 938373DEST_PATH_IMAGE045
的时间序列
Figure 743518DEST_PATH_IMAGE052
，计算时间序列
Figure 796924DEST_PATH_IMAGE052
的分形维数
Figure 636704DEST_PATH_IMAGE053
；
基于所述分形维数
Figure 927484DEST_PATH_IMAGE051
和所述分形维数
Figure 485504DEST_PATH_IMAGE053
，判断所述异常全光纤电力互感器测量误差 的异常形式：
当
Figure 77023DEST_PATH_IMAGE054
，确定所述异常全光纤电力互感器的测量数据存在固 定偏差；
当
Figure 36888DEST_PATH_IMAGE055
，且
Figure 688450DEST_PATH_IMAGE056
时，确定所述异常全光纤电力互感器的 测量数据存在比例偏差；
当
Figure 530504DEST_PATH_IMAGE055
，且
Figure 925713DEST_PATH_IMAGE057
时，确定所述异常全光纤电力互感器的 测量数据的随机误差变大，不予修正。
10.一种全光纤电流互感器测量数据自恢复系统，其特征在于，所述系统包括：
数据获取模块，用于获取t时刻同一测点下的多台全光纤电流互感器分别所测得的电流幅值信息；
异常确定模块，用于基于所述电流幅值信息，确定异常全光纤电流互感器；
估计模块，用于基于t时刻所述异常全光纤电流互感器的电流幅值测量数据，计算t时刻所述异常全光纤电流互感器测量数据的初始估计值；
校验模块，用于对t时刻所述异常全光纤电流互感器测量数据的初始估计值进行迭代校验，得到t时刻所述异常全光纤电流互感器的准确测量数据；
自恢复模块，用于基于t时刻所述异常全光纤电流互感器的准确测量数据，对t+1时刻所述异常全光纤电流互感器的测量数据进行自恢复。
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