[发明专利]基于历史数据样本和算法校验的电气量测量故障判别方法

说明书

本发明公开了一种基于历史数据样本库和算法校验的直流电气量测量故障判别方法：在直流输电系统运行期间，获取阀组直流母线电压测量值，将测量值与同输送功率值下的历史电压值进行对比，计算二者差异度，如无差异，再将测量值与阀组直流母线电压理论值进行对比，并计算其差异度，如仍无差异，最后将阀组交流侧输入功率与直流侧输出功率进行对比，计算其差异度，若任何差异度大于设定阈值，即可判定阀组直流母线电压测量值异常；反之，则判定测量值正常。本发明所述方法理论分析与实测数据的验证均表明电气量测量故障判别准确、方法简单、效果良好。

技术领域

本发明涉及一种直流电气量测量故障判别方法，尤其涉及一种基于历史数据样本库和算法校验的直流电气量测量故障判别方法，属于电力系统直流控制保护技术领域。

背景技术

云南至广东±800千伏直流输电工程楚穗直流和南方电网第二条±800千伏特高压直流普侨直流出现过多起因直流母线电压等关键电气量测量偏差导致阀组触发角异常、换流变档位异常等问题，可见此类一次设备故障导致的测量值偏差无法被冗余设计的测量系统通过对比两套测量回路采样值进行鉴别，但关键电气量可通过交、直流侧功率大小对比、高低端阀组触发角推算直流侧电压以及历史值对比等方法分析是否存在异常，如果能够通过现有资料或信息找到一种方法，能够判断直流电气量测量是否出现了故障，即可消除测量系统的校验死角，将各电气量建立联系，实现互相校验，提高测量结果可信度。

发明内容

本发明的目的是克服现有直流测量系统检测不出一次设备故障导致测量偏差的问题，提出一种基于历史数据样本库和算法校验的直流电气量测量故障判别方法，消除测量系统的校验死角，提高测量结果可信度。

为了解决以上所述技术问题，本发明提出一种基于历史数据样本库和算法校验的直流电气量测量故障判别方法，所述判别方法包括以下步骤：

(1)直流母线电压测量值与历史值比较在直流输电系统运行期间，获取阀组直流母线电压测量值，将所述测量值与同输送功率值下的电压历史值进行对比，并计算其差异度，如果|电压测量值-电压历史值|>0.01p.u，说明测量异常，即可判断直流电气量测量出现了故障，如果|电压测量值-电压历史值|≤ 0.01p.u，则进行步骤(2)；

所述直流母线电压测量值直接从测量系统获取；直流母线电压历史值由换流站直流母线电压历史运行数据与同时期的直流输送功率历史值关联而得，所述关联方法为采用三次样条插值曲线拟合算法,以各个离散点的电压历史值和相对应的功率历史值求出近似曲线方程，由近似曲线方程可求出任何功率下的近似电压历史值；

(2)直流母线电压测量值与理论值比较将交流进线电压U_l、阀组触发角α、阀组阻抗X_r1和直流侧电流I_d的测量值导入公式求出此时阀组直流母线电压理论值U_d，将测量值与所得理论值进行比较，并计算其差异度，判断测量值是否有异常；

所述U_d的计算公式求出的是空载状态的阀组直流母线电压U_d，公式中的交流进线电压U_l、阀组触发角α和直流侧电流I_d通过现场测量系统获取，所述阀组阻抗X_r1由换流站阀组阻抗X_r1历史运行数据与同时期的直流输送功率历史值关联而得，所述关联方法采用三次样条插值曲线拟合算法,以各个离散点的阀组阻抗历史值和相对应的功率历史值求出近似曲线方程，由近似曲线方程可求出任何功率下的近似阀组阻抗历史值，再代入所述公式计算电压理论值；

求出阀组直流母线电压理论值，将直流母线电压测量值与所得理论值比较，如果|电压测量值-电压理论值|>0.01p.u，说明测量异常，即可判断直流电气量测量出现了故障，如果|电压测量值-电压理论值|≤0.01p.u，则进行步骤(3)；