[发明专利]一种基于变化量排序统计分析整定FTU门限值的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于变化量排序的统计分析方法对FTU门限值进行整定的方法，属于铁路电力监控技术领域，涵盖其他对遥测量时标有要求的工业和电力监控领域。

背景技术

信号电源是铁路行车信号指示灯的供电电源，属于一级负荷。信号电源一般由自动闭塞电力线路(简称自闭线)和贯通电力线路(简称贯通线)两路电源供电。

按照铁路系统的管理模式，信号电源系统由两个专业分头管理：10kv高压侧(含信号电源变压器、低压侧开关)由电力专业(水电段或供电段)管理；380/220V低压侧(含信号机控制箱、信号灯)则由信号专业(电务段)管理。

铁路电力监控主要由主站系统、数据通讯系统和FTU(Feeder Terminal Unit馈线终端单元)组成。FTU是整个自动化系统的控制单元，是自动化系统与一次设备的接口，是用于实现对配电开关或环网柜进行数据采集和控制的自动化设备。

由于铁路信号电源的重要性，对电压、电流的采集监视有特殊的要求，与一般SCADA系统只关注遥测的实时值不同，铁路电力监控对遥测量不仅关注实时值，还关注其波动发生的时间。

门限值是引发遥测量传输的最小变化上限，当本采集周期遥测量采样值与历史采样值(是上一次引发带时标遥测量传输时的采样值，不一定是上一周期的采样值)相比较，若变化超出此范围，就会引发带时标遥测量的传输，同时记录本采样周期的采样值作为下次比较的依据；若变化未超出此范围，则不会引发带时标遥测量的传输，也不记录此次采样值为下次比较的依据。

以一个电压量为例，如图1所示，图中U₀是电压基准值，v为门限值。t1时刻电压有波动，但是变化未超过门限值，所以不会引发带时标遥测量的传输；一直到t2时刻，变化超过门限值，才会引发带时标遥测量的传输，并记录此时刻的采样值作为下次比较的依据；到t3时刻，电压回到基准值，会引发带时标遥测量的传输，并记录此时刻的采样值作为下次比较的依据。

带时标的遥测值从FTU上送至主站系统后，主站系统会根据装置和测点把这些信息保存到历史数据库中，用这些数据来绘制24小时曲线。

门限值的设定对铁路电力监控系统影响较大，如果门限值设得太小，FTU会上送大量不必要的数据，在某些电压电流经常小幅波动的馈线，表现特别突出，不仅占用传输的带宽，由于这些数据优先级较高，还会导致低优先级数据(如文件传输等)长时间无法上送，这一问题在采用低速串口传输的部分铁路电力监控系统中，影响尤其恶劣。国家电力行业标准DL/T5003-2005《电力系统调度自动化设计技术规程》的4.3.6中规定遥测量越死区传送整定值不小于额定值的0.25％，也是考虑到防止遥测量传输过于频繁。此外，由于系统一般要求这些数据至少保存三个月以上，还会占用大量数据库的存储空间，一旦消耗完数据库存储空间还会导致数据的丢失。但是门限值设得太大，也会丢失部分遥测量波动的信息，导致24小时曲线的失真。因此一般门限值是运行人员根据经验设定，随意性较大，同时这也对运行人员提出了过高的要求。

基于以上原因，门限值的设定有必要研究采用一些量化的方法，既能使参数选取方便，同时也能获得良好效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于变化量排序统计分析整定FTU门限值的方法，改变由运行人员根据经验设定门限值的现状，避免门限值的设定的随意性，为门限值的设定提供一个量化的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于变化量排序统计分析整定FTU门限值的方法，其特征是，包含以下步骤：

第一步，选取用于统计分析的数据样本：

从历史数据库中按时间等条件查询，取得FTU上传给主站系统的带时标遥测值，得到一个严格按时间先后排序的序列：

x₁，x₂，x₃，…，x_n

将这个序列的数据存入一个根据记录数动态分配的数组中；

第二步，根据上面的分析，这个序列中后一个值减去前一个值，就得到遥测值的变化量，并将变化量序列存入一个新的动态分配的数组中；

第三步，对这个变化量绝对值数组进行从小到大排序，结果仍存回原来的数组中；

第四步，从所述数组中取值，生成包含变化量百分比和与其对应的变化量最大值的统计结果；根据统计结果进行FTU门限值的选择，找到一个新的门限值。

所述第一步中选取一个月的现场数据做为数据样本进行统计分析。