[发明专利]基于站内联合测量的电子式电压互感器异常辨识方法

说明书

本发明公开了一种基于站内联合测量的电子式电压互感器异常辨识方法，本发明在不添加任何设备的前提下能够准确辨识电子式电压互感器的异常状态，为复杂运行环境下的数字式计量系统长期误差稳定性、可靠性评估提供方法支撑，最终促进新一代智能变电站的发展以及数字式计量系统的技术进步和推广应用。

技术领域

本发明涉及一种基于站内联合测量的电子式电压互感器异常辨识方法，属于数字化变电站技术领域。

背景技术

智能电网是我国电网发展的重要方向，智能变电站是智能电网建设的重要环节，是电网最为重要的基础运行参量采集点、管控执行点和未来智能电网的支撑点，其发展建设直接影响到我国智能电网建设的总体水平。按照国家电网公司建设统一坚强智能电网的规划，“十二五”期间我国将建设110kV及以上智能变电站6100座。数字式计量系统是智能变电站的重要组成部分，由电子式互感器、合并单元以及数字化电能表构成，其稳定性和可靠性关系到贸易结算的公平公正。

随着多座智能变电站的试点投运，已有大量电子式电压互感器得到了推广与应用。电子式电压互感器是数字式计量系统的关键设备，其转换精度、稳定度在整个计量系统误差控制中起主导作用。但由于采用了新型传感器和电子部件，仍然存在如下问题：电子式电压互感器在安装运行前均已通过各类型式试验，但在现场复杂环境下电子式电压互感器易受电磁环境、温湿度、振动等外界因素影响；复杂环境下电子式电压互感器运行误差超差或故障常在多种外界干扰源交叉作用下发生，仅仅通过短时单一加载干扰源的方法无法全面评估电子式电压互感器性能，缺乏多种典型干扰源下电子式电压互感器理论建模与试验技术研究。此外，由于数字电能表的输入基于IEC61850协议的网络报文，诸如网络冲击、电源异常等都会对数字电能表造成较大的影响。因此，智能变电站内数字式计量系统普遍存在准确性、稳定性等问题，导致数字式计量系统尚不能独立用于关口计量点的贸易结算。目前，有些智能变电站内采用传统电能计量装置和数字式计量装置两套系统并列运行的冗余设计方案，两套系统对同一计量点互为比对测量，这种过渡模式明显增大了建站成本，且不符合智能变电站的发展要求。

综上所述，新一代智能变电站的发展需要数字式计量系统的技术进步，智能变电站稳定安全的在线运行和数字式计量系统的长期误差稳定性与可靠性息息相关。数字式计量系统的长期误差稳定性、可靠性和计量可信度的提高，有助于提升数字式计量系统的水平，充分发挥其数字化、智能化技术优势，为智能电网建设做好技术支撑，具有巨大的经济效益与社会效益。因此，亟待解决上述问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于站内联合测量的电子式电压互感器异常辨识方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

基于站内联合测量的电子式电压互感器异常辨识方法，包括以下步骤，

步骤1，设某个电压等级的母线上两相间共安装有N个电子式电压互感器；

步骤2，同步读取N个电子式电压互感器输出电压的特征量；

步骤3，在一定计算时间窗口内，计算每个电子式电压互感器输出电压的特征量平均值，计算N个特征量平均值的平均值和方差；

步骤4，在时间尺度上对比N个电子式电压互感器，若某个电子式电压互感器的特征量与其余电子式电压互感器相比出现持续时间异常，则认为该电子式电压互感器可能出现异常；否则返回到步骤2。

电子式电压互感器输出电压为离散值。

步骤2中，N个电子式电压互感器输出电压的特征量包括有效值U_i和相位其中，i＝1,2,…,N，U_i为第i个电子式电压互感器输出电压有效值，为第i个电子式电压互感器输出电压相位。