基于多時(shí)段精密測量單元數(shù)據(jù)狀態(tài)估計(jì)不良數(shù)據(jù)修正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于多時(shí)段精密測量 單元PMU數(shù)據(jù)的狀態(tài)估計(jì)不良數(shù)據(jù)修正方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)中高級應(yīng)用的上線運(yùn)行，對電網(wǎng)基礎(chǔ)參數(shù)數(shù)據(jù)質(zhì)量提 出了越來越高的要求。如何進(jìn)一步提高狀態(tài)估計(jì)合格率以及量測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，已成為制 約電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)應(yīng)用水平進(jìn)一步提高的瓶頸問題。傳統(tǒng)的電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)方法采用 監(jiān)測模塊（SCADA)量測作為數(shù)據(jù)輸入，普遍存在量測精度不高，設(shè)備運(yùn)行不夠穩(wěn)定等問題， 導(dǎo)致狀態(tài)估計(jì)合格率偏低，同時(shí)數(shù)據(jù)容易產(chǎn)生突變。而新型的量測采集裝置PMU具有采集 精度高，穩(wěn)定性強(qiáng)的特點(diǎn)。近年來，隨著PMU裝置在電網(wǎng)中的逐漸普及，采用PMU量測參與 狀態(tài)估計(jì)計(jì)算已經(jīng)成為一種可能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為進(jìn)一步提高電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)的合格率及穩(wěn)定性，提升電網(wǎng)調(diào)度技 術(shù)支持系統(tǒng)應(yīng)用水平，提出一種基于多時(shí)段PMU數(shù)據(jù)的狀態(tài)估計(jì)不良數(shù)據(jù)修正方法，該方 法提高了狀態(tài)估計(jì)合格率以及量測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。
[0004] 本發(fā)明提出了一種基于多時(shí)段PMU數(shù)據(jù)的狀態(tài)估計(jì)不良數(shù)據(jù)修正方法，該方法包 括：以5分鐘為周期進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)，以狀態(tài)估計(jì)的結(jié)果為基準(zhǔn)值對PMU數(shù)據(jù)進(jìn)行打分，綜合 一天的打分結(jié)果作為該P(yáng)MU數(shù)據(jù)的評分，選取打分較高的數(shù)據(jù)作為可信PMU量測；在狀態(tài)估 計(jì)合格率發(fā)生突變時(shí)，對SCADA數(shù)據(jù)與狀態(tài)估計(jì)結(jié)果進(jìn)行比較，統(tǒng)計(jì)超過某個(gè)閥值的數(shù)據(jù) 作為不良數(shù)據(jù)；用可信PMU量測代替該設(shè)備的SCADA量測，重新進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)，將該次狀態(tài) 估計(jì)結(jié)果作為最終的結(jié)果。
[0005] 本發(fā)明提出的一種基于多時(shí)段PMU數(shù)據(jù)的狀態(tài)估計(jì)不良數(shù)據(jù)修正方法，其優(yōu)點(diǎn)如 下：
[0006] 1、本發(fā)明提出的基于多時(shí)段PMU數(shù)據(jù)的狀態(tài)估計(jì)不良數(shù)據(jù)修正方法中，綜合了 2 種不同采集裝置所采集的數(shù)據(jù)，因此與傳統(tǒng)的基于SCADA量測的狀態(tài)估計(jì)相比，可靠程度 更尚，穩(wěn)定性更強(qiáng)。
[0007] 2、本發(fā)明方法基于一定時(shí)間窗口內(nèi)的PMU數(shù)據(jù)打分，分值隨時(shí)間變化會(huì)不斷進(jìn)行 滾動(dòng)修正，可以有效防止某個(gè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大的隨機(jī)擾動(dòng)。
【附圖說明】
[0008] 圖1是本發(fā)明方法的流程框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009] 本發(fā)明提出的一種基于多時(shí)段PMU數(shù)據(jù)的狀態(tài)估計(jì)不良數(shù)據(jù)修正方法，結(jié)合附圖 及實(shí)施例詳細(xì)說明如下：
[0010] 本發(fā)明提出的基于多時(shí)段PMU數(shù)據(jù)的狀態(tài)估計(jì)不良數(shù)據(jù)修正方法，其流程如圖1 所示，包括以下步驟：
[0011] 1)以5分鐘為周期獲取電網(wǎng)最新的模型和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)計(jì)算，以此計(jì) 算結(jié)果為基準(zhǔn)值對PMU數(shù)據(jù)進(jìn)行打分，以24小時(shí)即288個(gè)采集點(diǎn)作為時(shí)間窗，對該時(shí)間窗 內(nèi)的打分結(jié)果進(jìn)行加權(quán)處理作為該P(yáng)MU數(shù)據(jù)的評分，并選取分值較高的PMU量測作為可信 PMU量測；
[0012] 1-1)定義每一次狀態(tài)估計(jì)時(shí)PMU量測與狀態(tài)估計(jì)結(jié)果的偏差如式（1)所示：
[0013] Fpmu=Ppmu_Pse ⑴
[0014]式⑴中，Ppmu表示某個(gè)設(shè)備的一個(gè)PMU量測；PSf；表示該量測點(diǎn)的狀態(tài)估計(jì)值；Fpmu 表示該設(shè)備的PMU量測與狀態(tài)估計(jì)結(jié)果之間的偏差。
[0015] 1-2)定義打分計(jì)算的基值如（2)式所示：
[0016]Fpbase= |Pse|+10 (2)
[0017] 式⑵中，F(xiàn)pbase為對PMU打分計(jì)算的基值；
[0018] 1-3)對單次狀態(tài)估計(jì)后的PMU量測進(jìn)行打分，如（3)所示：
[0020] 式（3)中，S:為單次狀態(tài)估計(jì)后PMU量測的打分；
[0021] 1-4)以24小時(shí)為時(shí)間窗，統(tǒng)計(jì)時(shí)間窗內(nèi)所有PMU量測的打分情況，計(jì)算總體打分 結(jié)果，如（4)所示：
[0023] 其中S_為該P(yáng)MU的滾動(dòng)打分結(jié)果，當(dāng)S_>85時(shí)，認(rèn)為該P(yáng)MU量測為可信量測。
[0024] 2)當(dāng)狀態(tài)估計(jì)時(shí)，以狀態(tài)估計(jì)結(jié)果作為基準(zhǔn)值，對SCADA數(shù)據(jù)與狀態(tài)估計(jì)結(jié)果進(jìn) 行比較，統(tǒng)計(jì)超過某個(gè)閥值的數(shù)據(jù)作為不良數(shù)據(jù)，用可信PMU量測代替該設(shè)備的SCADA量 測，重新進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)，將該次狀態(tài)估計(jì)結(jié)果作為最終的結(jié)果；
[0025] 2-1)定義量測點(diǎn)的量測值與狀態(tài)估計(jì)值的偏差SeOT如式（5)所示：
[0027] 式⑴中，P_s表示某個(gè)線路的一個(gè)量測點(diǎn)的量測值；Pse表示該量測點(diǎn)的狀態(tài)估 計(jì)值；Pbasf3表不基準(zhǔn)值，Pbasf3與線路所在的電壓等級相關(guān)；
[0028] 2-2)根據(jù)量測數(shù)據(jù)類型設(shè)定的不同閾值判斷量測點(diǎn)是否為大誤差點(diǎn)：
[0029] 當(dāng)量測數(shù)據(jù)為有功量測數(shù)據(jù)時(shí)，設(shè)定的閾值為3%，當(dāng)偏差SeOT>3%，則該量測點(diǎn) 為不良數(shù)據(jù)；
[0030]當(dāng)量測數(shù)據(jù)為無功量測數(shù)據(jù)時(shí)，設(shè)定的閾值為4%，當(dāng)偏差SeOT>4%，則該量測點(diǎn) 為不良數(shù)據(jù)；
[0031] 采用1)中計(jì)算出的可信PMU量測替代不良數(shù)據(jù)，重新進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)計(jì)算。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于多時(shí)段精密測量單元數(shù)據(jù)狀態(tài)估計(jì)不良數(shù)據(jù)修正方法，其特征在于，該方 法包括5分鐘為周期進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)，W狀態(tài)估計(jì)的結(jié)果為基準(zhǔn)值對PMU數(shù)據(jù)進(jìn)行打分， 綜合一天的打分結(jié)果作為該P(yáng)MU數(shù)據(jù)的評分，選取打分較高的數(shù)據(jù)作為可信PMU量測；在狀 態(tài)估計(jì)合格率發(fā)生突變時(shí)，對SCADA數(shù)據(jù)與狀態(tài)估計(jì)結(jié)果進(jìn)行比較，統(tǒng)計(jì)超過某個(gè)閥值的 數(shù)據(jù)作為不良數(shù)據(jù)；用可信PMU量測代替該設(shè)備的SCADA量測，重新進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)，將該次 狀態(tài)估計(jì)結(jié)果作為最終的結(jié)果。2. 如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，該方法包括W下步驟： 1. W5分鐘為周期獲取電網(wǎng)最新的模型和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)計(jì)算，W此計(jì)算結(jié) 果為基準(zhǔn)值對PMU數(shù)據(jù)進(jìn)行打分，W24小時(shí)即288個(gè)采集點(diǎn)作為時(shí)間窗，對該時(shí)間窗內(nèi)的 打分結(jié)果進(jìn)行加權(quán)處理作為該P(yáng)MU數(shù)據(jù)的評分，并選取分值較高的PMU量測作為可信PMU 量測； 1-1)定義每一次狀態(tài)估計(jì)時(shí)PMU量測與狀態(tài)估計(jì)結(jié)果的偏差如式（1)所示： Fpmu= P pmu-Pse (D 式ω中，Ppmu表示某個(gè)設(shè)備的一個(gè)PMU量測；Pw表示該量測點(diǎn)的狀態(tài)估計(jì)值；Fpmu表 示該設(shè)備的PMU量測與狀態(tài)估計(jì)結(jié)果之間的偏差。 1-2)定義打分計(jì)算的基值如（2)式所示： Fpb.se= |Psel+l〇 (2) 式似中，F(xiàn)phs。為對PMU打分計(jì)算的基值； 1-3)對單次狀態(tài)估計(jì)后的PMU量測進(jìn)行打分，如（3)所示：持） 式（3)中，S胃為單次狀態(tài)估計(jì)后PMU量測的打分； 1- 4)W24小時(shí)為時(shí)間窗，統(tǒng)計(jì)時(shí)間窗內(nèi)所有PMU量測的打分情況，計(jì)算總體打分結(jié)果， 如（4)所示：(4) 其中Spmu為該P(yáng)MU的滾動(dòng)打分結(jié)果，當(dāng)Spmu〉85時(shí)，認(rèn)為該P(yáng)MU量測為可信量測。 2) 當(dāng)狀態(tài)估計(jì)時(shí)，W狀態(tài)估計(jì)結(jié)果作為基準(zhǔn)值，對SCADA數(shù)據(jù)與狀態(tài)估計(jì)結(jié)果進(jìn)行比 較，統(tǒng)計(jì)超過某個(gè)閥值的數(shù)據(jù)作為不良數(shù)據(jù)，用可信PMU量測代替該設(shè)備的SCADA量測，重 新進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)，將該次狀態(tài)估計(jì)結(jié)果作為最終的結(jié)果； 2- 1)定義量測點(diǎn)的量測值與狀態(tài)估計(jì)值的偏差SecJi日式（5)所示：鉛 式（1)中，Pmeas表示某個(gè)線路的一個(gè)量測點(diǎn)的量測值；Pse表示該量測點(diǎn)的狀態(tài)估計(jì)值；Phs。表示基準(zhǔn)值，Phs。與線路所在的電壓等級相關(guān)； 2-2)根據(jù)量測數(shù)據(jù)類型設(shè)定的不同闊值判斷量測點(diǎn)是否為大誤差點(diǎn)： 當(dāng)量測數(shù)據(jù)為有功量測數(shù)據(jù)時(shí)，設(shè)定的闊值為3%，當(dāng)偏差SeMf〉3%，則該量測點(diǎn)為不 良數(shù)據(jù)； 當(dāng)量測數(shù)據(jù)為無功量測數(shù)據(jù)時(shí)，設(shè)定的闊值為4%，當(dāng)偏差SepffM%，則該量測點(diǎn)為不 良數(shù)據(jù)； 采用1)中計(jì)算出的可信PMU量測替代不良數(shù)據(jù)，重新進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)計(jì)算。
【專利摘要】本發(fā)明涉及基于多時(shí)段精密測量單元數(shù)據(jù)狀態(tài)估計(jì)不良數(shù)據(jù)修正方法，屬于電力系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括：以5分鐘為周期進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)，以狀態(tài)估計(jì)的結(jié)果為基準(zhǔn)值對PMU數(shù)據(jù)進(jìn)行打分，綜合一天的打分結(jié)果作為該P(yáng)MU數(shù)據(jù)的評分，選取打分較高的數(shù)據(jù)作為可信PMU量測；在狀態(tài)估計(jì)合格率發(fā)生突變時(shí)，對SCADA數(shù)據(jù)與狀態(tài)估計(jì)結(jié)果進(jìn)行比較，統(tǒng)計(jì)超過某個(gè)閥值的數(shù)據(jù)作為不良數(shù)據(jù)；用可信PMU量測代替該設(shè)備的SCADA量測，重新進(jìn)行狀態(tài)估計(jì),將該次狀態(tài)估計(jì)結(jié)果作為最終的結(jié)果。該方法提高了電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)的平均合格率以及數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。
【IPC分類】G01R31/00
【公開號】CN105242143
【申請?zhí)枴緾N201510689210
【發(fā)明人】張昊, 郭子明, 孫玥, 王東升, 施貴榮, 陳建華, 戚岳, 張 浩, 閻博, 李新鵬, 曹良晶, 徐忱
【申請人】國網(wǎng)冀北電力有限公司, 國家電網(wǎng)公司, 北京清大高科系統(tǒng)控制有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年10月21日