[发明专利]一种基于三态数据有效融合的方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种基于三态数据有效融合的方法，属于电力工程的继电保护自动化领域。

背景技术

传统的变电站当发生事故时,值班运行人员往往会陷入浩瀚的告警、事故信息中，无法从纷杂的告警信息中快速判断事故点及原因，因此无法及时的避免事故扩大。随着IEC61850标准在电力系统的深入应用及计算机技术的发展、一体化信息平台技术在变电站深入应用，从而实现了对电网三态（稳态、动态、暂态）数据的综合采集，为完善变电站高级应用综合分析及诊断提供了技术保障。变电站数据处理层可以根据三态数据的不同特点进行综合分析，实现变电站数据层的快速、准确的计算，为业务运行及维护人员提供帮助，提高电网的安全稳定运行。

本发明中根据实际业务的数据需求，配置需要融合的目标数据集，在方案实施的不同步骤中，逐步实现数据的辨识、监测、不同静度要求的融合结果，为智能电网的安全稳定运行提供了强有力的保障。

发明内容

发明目的：

本发明提供了一种基于三态数据有效融合的方法，其目的是提高电力系统运行的安全可靠性，适用于智能变电站中的110～550kV智能变电站站域差动保护。

技术方案：

一种基于三态数据有效融合的方法，其特征在于：利用专家数据库和建立在数据库规则基础之上的推理引擎，利用一体化监控平台提供的三态数据库，完成变电站网络系统的拓扑分析，剔出坏的状态量，然后利用传统的基尔霍夫定理、各个子系统的内部逻辑关系，建立量测量融合模型，完成稳态数据和动态数据的融合；具体步骤如下：

（1）选择需要融合的数据库集，根据需求可对所有或者部分多源数据，采用合适的算法进行融合，由于现在智能变电站数据量庞大，可对重要多源数据进行融合；

（2）对数据进行分类，按电压等级，子系统，量测类型进行分类，不同的数据采用不同的融合模型；

（3）对于量测数据，如果是多源数据，可以采用恰当的方法建模；如果不是多源的，但是变电站许多数据之间存在多种相关关系，可以利用这种关系，对数据融合提高精度和可靠性；

（4）对于非多源状态量，可以利用拓扑错误检测机制，建立数据模型和推理引擎对状态量进行甄别；

（5）根据输出品质需求和对时间要求的宽裕度，可以启动高精确度的融合进程，输出高品质数据。

对一些特殊的电力系统分析功能，进一步利用暂态数据分析对特别关心的数据进一步融合，形成高品质数据，供分析使用。

上述的基于三态数据有效融合的的方法，其特征在于：步骤如下：

（1）首先建立需要融合的目标数据集，再形成相关的多源数据集；对目标数据集分类；

（2）建立状态量分析的专家知识库和分析引擎；剔除错误的状态量；

（3）通过拓扑分析，获得零阻抗网络拓扑孤岛；在拓扑孤岛中，各个节点由于零阻抗的缘故，在同一时间断面，电压基本一致，电流和功率满足KCL定律；对多源模拟数据建立融合模型，特别是应该包含动态复数据，对融合结果采用基于正则化残差的搜索法对模拟量坏数据进行剔除，并算出坏数据的估计值；

（4）通过步骤（3）和步骤（2）的交替执行，最终剔除大部分坏数据；再建立量测量的融合模型，完成基于动态和稳态数据冗余的目标数据集的融合；

（5）通过人工干预或者自动进行暂态数据的分析，对步骤（4）得到的同一时间断面的冗余数据和暂态分析结果按照不同的权重进行步骤（2）-步骤（4）数据融合；经过暂态数据融合的数据可信度和准确度都有量级的提高，相应数据应置不同的标志。

优点及效果：

本发明是一种基于三态数据有效融合的方法，具有以下优点和有益效果：

该方法利用一体化监控系统中动态、稳态、暂态三态数据的不同特性、融合后数据的使用目的，采用多种方法和手段对数据进行融合，输出数据根据时间要求划分不同品级。本发明能够有效利用变电站内高度冗余的多源量测信息，提高融合后坏数据的识别率，进一步提高了数据精度。

具体实施方式

在线电力系统分析中，一些重要节点的量测数据，比如网络中的电压、电流、功率等，通常在自身所处的系统中或者其它系统中都有冗余，本发明公开变电站在线电力系统分析中多源数据融合的一种方案，该方案利用一体化监控系统中动态、稳态、暂态三态数据的不同特性、融合后数据的使用目的，采用多种方法和手段对数据进行融合，输出数据根据时间要求划分不同品级。