[发明专利]一种基于质量标签的配电网不良数据辨识方法

摘要

本发明公开一种基于质量标签的配电网不良数据辨识方法,属于电力系统计算分析领域，在获取多源数据的条件下，利用电压量测量U、电流量测量I、有功量测量P、有功电度量及无功电度量6个影响因子的约束规则对相应的数据质量分数score进行评价，评价后利用每个量测量的质量分数score值进行质量标签值的计算，根据计算结果，辨识出不良数据。克服了传统的数据辨识方法把局部的数据错误平摊到全部节点上的弊端，并综合利用上下电压等级的冗余量测数据，结合质量标签，对不良数据进行辨识，提高配电网虚拟量测与状态估计输入数据的质量。

主权项

一种基于质量标签的配电网不良数据辨识方法，其特征在于包括如下步骤：1)多数据源获取:在获知全电网网络结构CIM条件下，结合从馈线FTU和母线RTU得到的实时功率和电压，从营销系统、集抄系统导出不同类型用户的负荷数据，包括电压、电流、瞬时有功、瞬时无功、有功电度量及无功电度量，形成后序质量标签制定的数据源；2)各量测量质量分数评价：在获取多源数据的条件下，利用电压量测量U、电流量测量I、有功量测量P、有功电度量、无功量测量Q及无功电度量6个影响因子的约束规则对相应的数据质量分数score进行评价；3)质量标签制定：利用每个量测量的质量分数score值进行质量标签值的计算，根据计算结果，辨识出不良数据，计算得到的值越大，说明对应的量测量越好，反之，则越差；上述步骤2)所述的约束规则具体为：电压量测量U约束：规则1：数据连续性：当前电压与前15分钟和后15分钟的电压比较不超过阈值，即|U‑U‑15|≤δU，且|U‑U+15|≤δU；规则2：周期规律：当前电压与一周内同一时刻的平均电压的比较不超过阈值，即规则3：额定电压范围比较：满足在额定电压的设定比例之内，即U∈[a,b]；规则4：与前一个设备的电压比较：全部电压小于母线电压；电流量测量I约束：规则1：数据连续性：当前电流与前15分钟和后15分钟的电流比较不超过阈值，|I‑I‑15|≤δI，且|I‑I+15|≤δI；规则2：周期规律：当前电流与一周内同一时刻的平均电流的比较不超过阈值，即规则3：与出口断路器比较：每个开关上的电流值小于出口断路器的电流值；规则4：电流的KCL规律校验，在拓扑收缩后，为每条线路赋电流值I，选取线路相邻的开关的电流值，之后遍历每一个CN节点进行KCL校验，对每个电流I判断两次，在这两次之间如果两次都是对的，则赋值为1，一对一错赋值为0.5，都错赋值为0，所述CN节点是指经过拓扑收缩处理后的配电网架中的等效节点；有功量测量P约束：规则1：数据连续性：当前有功功率与前15分钟和后15分钟的有功功率比较不超过阈值，即|P‑P‑15|≤δP，且|P‑P+15|≤δP；规则2：周期规律：有功功率与一周内同一时刻的平均有功功率的比较不超过阈值，即有功电度量约束：规则1：|有功电度量＊时间－有功电度量|≤δ有功电度；无功量测量Q约束：规则1：数据连续性：当前无功功率与前15分钟和后15分钟的无功功率比较不超过阈值，即|Q‑Q‑15|≤δQ，且|Q‑Q+15|≤δQ；规则2：周期规律：无功功率与一周内同一时刻的平均无功功率的比较不超过阈值，即无功电度量约束：规则1：|无功电度量＊时间－无功电度量|≤δ无功电度；通过以上6个因子的约束规则分类进行判断，对不同的量测量计算出不同的质量分数score，每个约束规则得到的质量分数score都是0～1，具体计算公式为：[1]数据连续性计算分数公式：score＝1‑(|量测量‑前15分钟量测量|/前15分钟量测量*阈值+|量测量‑后15分钟量测量|/后15分钟量测量*阈值)/2；若计算得到的质量分数score不在[0,1]范围内，则得分按照0计算；其中，阈值为0.5；[2]周期规律计算分数：公式：score＝1‑|量测量‑平均值|/(平均值*阈值)；若计算得到的质量分数score不在[0,1]范围内，则得分按照0计算；其中，有功功率P，无功功率Q，电流I的阈值都取为0.5，而电压U阈值为0.1；[3]电压沿线路降低计算分数：公式：score＝1‑|量测量‑前一个设备的电压|/(前一个设备的电压*阈值)；其中，阈值为0.1，前一个设备是辐射状网中更靠近电源的设备；若计算得到的质量分数score不在[0,1]范围内，则得分按照0计算；[4]电压与额定电压比较计算分数：公式：score＝1‑|量测量‑额定电压|/(额定电压*阈值)；这里其中，阈值为0.1，额定电压为本量测量所在的电压等级的额定电压；若计算得到的质量分数score不在[0,1]范围内，则得分按照0计算；[5]电流与出口断路器比较计算分数：说明：大于出口断路器得分为0，小于出口断路器得分为1；[6]电流的KCL规律校验计算分数：说明：每个电流量的KCL规律需要检测两次，所以每次得分的上限是0.5分；每次KCL校验后的计算公式：mark＝0.5‑|电流‑基准电流|/(基准电流*阈值)；计算的分数不在[0,0.5]范围内，则得分按照0计算；接着将两侧的得分相加得到KCL规律的得分；基准电流的计算如下：如果待校核量测量为节点所有量测量中间最大的，则基准电流为其它所有电流的和；如果待校核量测量不是为节点所有量测量中间最大的，基准电流＝最大电流‑其它所有电流的和；阈值为0.1；[7]有功电度量的计算分数：公式：score＝1‑|P*时间‑有功电度量|/(有功电度量*阈值)；其中，阈值为0.2，时间根据每个小时的量测点的数目而有所不同；若计算得到的质量分数score不在[0,1]范围内，则得分按照0计算；[8]无功电度量的计算分数：公式：score＝1‑|Q*时间‑无功电度量|/(无功电度量*阈值)；其中，阈值为0.2，时间根据每个小时的量测点的数目而有所不同；若计算得到的质量分数score不在[0,1]范围内，则得分按照0计算。