[發明專利]一種用于時變測量數據方差的在線估計方法

有效

• 申請號: 201710545721.4
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107368462B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 龔成明;鄒德虎;李雷
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國電南瑞南京控制系統有限公司
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;閆方圓

本發明公開了一種用于時變測量數據方差的在線估計方法，通過在線數據實時估計量測方差，將更加精準可靠，通過構造不變量，基于不變量的測量數據，可通過統計獲得方差信息，并進一步估計單個相關量測的方差信息，根據實際工業現場的物理規律約束，來構造時變測量數據方差估計模型，擺脫對參數的依賴，直接根據在線的采樣數據獲取結果，具有相當的通用性，可以在不同的工業領域應用，特別是在電力系統領域，具有廣泛推廣應用的前景。

技術領域

本發明涉及工業測控與儀器技術領域，具體涉及一種用于時變測量數據方差的在線估計方法。

背景技術

獲取量測方差的標準方法是基于真實值不變，利用多次采樣數據求出。在實際工業現場，量測的真實值很可能是不斷變化的，而且無法獲知，造成了量測方差的獲取很難有一般性的方法。在電力系統領域，狀態估計程序對于正確獲取當前系統狀態十分重要。為了使狀態估計精度更高、更有效的辨識不良數據，獲取量測的方差信息是十分重要的。如果直接利用表計的設計精度來估算方差，不可避免的無法考慮信息傳輸過程的干擾問題，同時現場運行的表計精度可能會與理論設計值不相等。

雖然，目前發展了很多遞歸估計量測方差的方法，但是，主要都是通過構造狀態估計模型來逐步估算方差，這些方法依賴于模型參數的準確性，在很多場合將導致實用性缺乏。

發明內容

本發明的目的是克服現有的獲取量測方差所存在的問題。本發明提供的用于時變測量數據方差的在線估計方法，根據實際工業現場的物理規律約束，來構造時變測量數據方差估計模型，可以擺脫對參數的依賴，直接根據在線的采樣數據獲取結果，具有相當的通用性，可以在不同的工業領域應用，具有廣泛推廣應用的前景。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種用于時變測量數據方差的在線估計方法，其特征在于：包括以下步驟，

步驟(A)，通過物理規律的約束構造測量數據的不變量；

步驟(B)，通過實時采樣在線獲取不變量的量測序列，通過數理統計計算不變量的方差特性；

步驟(C)，通過不變量與相關測量的關聯組合，估計單個時變測量數據的方差特性。

前述的一種用于時變測量數據方差的在線估計方法，其特征在于：步驟(A)，通過物理規律的約束構造測量數據的不變量的過程如下：相關測量對應的物理量線性組合，若為固定常數，則取不變量的真實值為該固定常數、不變量的測量值為相關測量的物理量線性組合。

前述的一種用于時變測量數據方差的在線估計方法，其特征在于：步驟(B)，通過實時采樣在線獲取不變量的量測序列，通過數理統計計算不變量的方差特性，包括以下步驟，

(B1)，實時采樣在線獲取不變量的量測序列，在線采樣m次量測序列，不變量方差計算，如公式(1)所示，

其中，為不變量方差；Z_i為第i次采樣的不變量量測值；

(B2)，不變量的真實值為C，不變量的測量真實誤差對應標準差的期望計算，如公式(2)所示，

其中，K為系統誤差判斷系數；

(B3)當K大于門檻值時，則不變量測量存在系統誤差，推斷出關聯測量，至少有一個存在系統誤差。

前述的一種用于時變測量數據方差的在線估計方法，其特征在于：應用于電力系統遙測分析時，所述門檻值范圍為3.0～8.0之間。

前述的一種用于時變測量數據方差的在線估計方法，其特征在于：步驟(C)，通過不變量與相關測量的關聯組合，估計單個時變測量數據的方差特性，包括以下步驟，