[發明專利]基于雙時間尺度延時估計的斷面生數據對齊方法

有效

• 申請號: 201110330295.5
• 申請日: 2011-10-26
• 公開（公告）號: CN102361353A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 徐興偉;齊文斌;侯凱元;盛浩;邵廣惠;肖曉春;陶家琪;李志學;王鋼;婁志輝;岳涵;王華;夏德明;王肇光;楊寧;郭艷嬌;張曉華;李滿坡;孟令愚;馬新;劉家慶;李澤宇;賈偉;高德賓
• 申請（專利權）人: 東北電網有限公司;北京四方繼保自動化股份有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 北京金闕華進專利事務所(普通合伙) 11224
• 代理人: 吳鴻維

技術領域

本發明屬于電力系統自動化技術領域，更具體的涉及電力系統的調度中心多源生數據 在線對齊的方法。

背景技術

電網的互聯在實現更大范圍的資源優化配置，從而產生巨大經濟效益的同時，也給電 網的運行、分析和協調控制帶來諸多問題。由于相鄰電網發生的故障會直接影響到內部電 網的安全，因此在電網安全穩定分析中，需要相鄰電網的模型和實時斷面數據。

斷面指反映某一時刻電力系統運行工況的有功、無功、電壓、電流等模擬量和開關、 刀閘狀態等開關量數據構成的集合。在調度中心數據庫中，在任一時刻，各個測點存在多 種來源的數值，包括RTU測量值、PMU測量值、上一個時間斷面的狀態估計值，以及發 電計劃提供的機組功率計劃值、負荷預測提供的負荷功率預測值等，它們與當前時刻的真 實值均存在一定的誤差，統稱為斷面生數據。

現代電網調度中心主要通過兩種量測數據采集系統獲取電網實時運行狀態信息。一種 是傳統的數據收集與監控系統(SCADA：Supervisory?Control?And?Data?Acquisition)，它通過 安裝在變電站和發電廠的遠程終端單元(RTU：Remote?Terminal?Unit)獲取反映電力運行狀 態的模擬量和狀態量。另一種是近年來新興的廣域量測系統(WAMS：Wide?Area? Measurement?System)，它通過安裝在主干網絡的變電站和發電廠的同步相量測量單元 (PMU：PhasorMeasurementUnit)采集帶有GPS高精度同步時標的模擬量。由于技術和經 濟等因素，在相當長的時期內，WAMS無法替代SCADA，兩者仍將同時存在。

因此，在調度中心的實時數據庫中，存在兩種形式(維度)的量測數據：帶GPS同步 時標的連續斷面數據(即每個測點存儲了一段時間內的數值序列，而不是單個點)和沒有 時標的單個斷面數據(即每個測點僅存儲了一個點)。連續斷面數據由WAMS系統中的 PMU采集，存儲一定時長的多個斷面(一般為10秒)，上送頻率一般在25～100Hz，PMU 量測只有幾十毫秒延時，由于帶有GPS同步時標，可以認為各個測點的數據在相同時刻采 集；單個斷面數據包括SCADA系統中RTU采集數據和其他調度中心EMS系統轉發的數 據，RTU采集的數據一般有幾秒的延時，而且不同廠站的RTU延時也各有不同；通過其 他調度中心EMS轉發的數據的延時則更長，一般有兩種轉發形式：一種是實時轉發遙測、 遙信數據，一般有10～30秒延時；另一種是轉發EMS狀態估計結果，一般延時可達幾分 鐘。我國電網實行國、網、省、地、縣分級調度，各級調度中心EMS系統維護自己管轄 區的電網模型和數據采集，上級調度中心的模型一般由各個下級調度中心模型拼接而成， 除直調廠站數據是直接采集，其他數據一般通過下級調度中心轉發而來。因此，數據之間 的延遲存在很大差異。

由于SCADA數據和EMS轉發數據都沒有同步時標，其延時并不能直接獲得。傳統的 斷面生數據整合通常忽略不同測點的延時差異，或者將延時造成的誤差當作量測誤差處 理，或者簡單的認為僅延遲一個周期，沒有定量評估不同測點的延遲時間，然后進行對應 的數據修正。如果將這幾種延時差異很大的數據簡單的送入狀態估計器，即使計算能夠收 斂，得到的斷面數據也勢必偏離電網實際運行工況，特別是當系統負荷變化明顯的時段。 本申請的方法能夠準確量化不同測點的數據延時，并根據延時預測修正測點當前斷面的數 值，并評價其數值精度等級和延時分布區間，提供一個更加貼近電網當前實際運行工況的 量測數據斷面。

發明內容

針對目前調度中心多源實時數據存在不同程度延時、但沒有進行量化估計并修正其延 時誤差的問題。本發明提出了一種基于雙時間尺度定量評估測點延時并進行預測修正的， 適合大規模電網的斷面數據對齊方法。

本發明具體采用以下技術方案：

一種基于雙時間尺度延時估計的斷面生數據對齊方法，該方法針對不同區域、不同廠 站、不同傳輸類型數據延時的差異，采用兩種時間尺度的采樣序列定量估計各個測點的延 遲時間，通過自回歸-滑動平均模型預測修正各個測點數據的當前值，從而將多源實時斷 面生數據整合為一個更加貼近當前電網運行工況的斷面；其特征在于：所述斷面生數據對 齊方法包括以下步驟：