【学术】智能变电站间隔内的可疑数据实时辨识方法

南京磐能电力科技股份有限公司的研究人员万玉建、朱峰等，在2014年《电气技术》杂志增刊上撰文，介绍一种智能变电站间隔内的可疑数据实时辨识方法，基于智能变电站一体化监控系统，对传统间隔可疑数据辨识方法进行改进，使其能够实现根据智能变电站间隔实时数据鉴别出其中的可疑数据，并且集合智能告警模块向相关人员发出告警。

随着我国智能电网进入全面建设阶段，对于智能变电站出线间隔采集数据辨识要求也越来越高，国家电网公司在《智能变电站一体化监控系统建设技术规范》一文中要求对于智能变电站一个间隔内的采集数据，监控系统要具有检测可疑数据、辨识不良数据并可以向相关人员发出告警功能。

传统的可疑数据识别技术基本上是在调度主站端使用状态估计算法，状态估计是面向全网数据，需要提供全网的网络拓扑和所有变压器和线路的阻抗参数参于计算，维护比较复杂，相对于一个间隔的数据辩识精度不够。因而，这种方法不适合一个间隔小范围内可疑数据的鉴别。

另一方面，一个间隔内数据通常使用冻结监控画面，截取同一时间点数据，然后通过人工离线计算的方法得到不良数据，这种方法既麻烦又消耗人力并且还容易误判。

这些问题的存在，就要求尽快形成一套解决方案，能实现在线地、实时地在间隔采集数据中找到可疑数据，并且利用系统的告警平台发出告警。这套方案涉及两个方面：一方面是实现小范围内可疑数据辩识算法的优化，保证多个间隔可以同时准确并快速地检测和鉴别出可疑数据，另一方面如何充分利用智能变电站一体化监控平台现有功能模块，既减少重复劳动，又保证与监控平台无缝衔接，保持系统平台的一体化特点和风格统一。

1技术方案

本技术方案的目的是，基于智能变电站一体化监控系统，对传统间隔可疑数据辨识方法进行改进，使其能够实现根据智能变电站间隔实时数据鉴别出其中的可疑数据，并且集合智能告警模块向相关人员发出告警。

如下图1所示智能变电站间隔可疑数据实时辩识方案图，除了下面部分虚线框中新增模块图形展现的是智能变电站一体化监控系统部分数据流图，本发明技术方案充分运用智能变电站一体化监控系统中现有的公式计算服务、系统内存库、告警服务等模块，利用公式计算引擎系统，扩展一种新的公式调用新增模块—数据辩识模块，并且通过告警服务模块产生告警信息。

用户通过公式录入工具，将智能变电站各间隔内需要参与计算的数据的数据源作为参数，生成这种新公式，每个公式计算一个间隔数据，将所有公式录入到系统数据库；公式计算服务模块从系统数据库中读取公式列表，根据公式参数中的数据源从系统内存库中读取实时数据（系统内存库中存放实时数据，由数据采集模块实时采集放入），然后再根据公式名称调用相关计算模块，如果是新增公式则调用间隔数据辩识模块，间隔数据辩识模块将计算结果提交到系统内存库；告警服务模块实时调用系统内存库判别产生告警信息，通知告警展示模块，告警展示模块可以通过告警窗口显示、语音提示、发短信等多种方式通知用户。

间隔数据辩识模块输入间隔数据有功P、无功Q、电流I、电压U、功率因数cosφ等实时数据，以及判断阈值和电压基准值，共7个参数，根据电力系统中有功、无功、电流、电压、功率因数5个物理量之间的数学关系，结合这些电力系统中物理量的实际应用中约束特点，逐个运用最小二乘法综合判别每个物理量是否可疑，输出判别结果：数据正常或者某个物理量可疑或者多个物理量可疑。

2具体实现方法

2.1智能变电站间隔数据和具体要求

一个智能变电站有十几个到几十个间隔，每个间隔内监控平台采集数据主要包括：有功P、无功Q、电流I、电压U和功率因数cosφ等5个数据，由于这5个数据在电力系统中是有着数字关系的物理量，当这5个数据中只有1个数据是错误时，根据5个数据之间关系，系统实时识别出错误的那个数据；如果有多个数据错误时理论上无法识别出具体是哪一个数据有错误，但至少需要识别出是否有错误数据；系统识别出上面两种有错误数据的情况应同时发出相应的告警信息，提醒用户检查该间隔数据。

2.2 P、Q、I、U、cosφ之间关系（略）

2.3间隔数据辩识模块（略）

2.4数据检测模块（略）

3应用举例（略）

4结论

这种辨识方法，实时、准确地完成了间隔可疑数据的鉴别和告警，系统充分利用数据间的数学关系，对数据中蕴涵的信息进行进一步地挖掘，使得用户能即时发现错误数据，迅速排除电力安全隐患，满足了用户的需求，同时也提高了系统平台的智能性和可维护性。本辩识方法已经通过申请发明性专利保护。