[發(fā)明專利]基于Pearson相關(guān)系數(shù)的WAMS/SCADA系統(tǒng)對(duì)時(shí)排序方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811209711.4
• 申請(qǐng)日: 2018-10-17
• 公開（公告）號(hào): CN109472295B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬覃峰;王寅;唐建興;姚瑤;王國松;歐陽可鳳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G06K9/62
• 分類號(hào): G06K9/62;G06Q50/06
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 王海權(quán)

本發(fā)明公開了一種基于Pearson相關(guān)系數(shù)的WAMS/SCADA系統(tǒng)對(duì)時(shí)排序方法，屬于電力調(diào)度領(lǐng)域。該方法充分利用Pearson相關(guān)系數(shù)能夠適用于量綱不同的兩個(gè)物理量相關(guān)性評(píng)估的特點(diǎn)，利用不完全布點(diǎn)的WAMS數(shù)據(jù)與完全布點(diǎn)的SCADA數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性評(píng)估，實(shí)現(xiàn)對(duì)SCADA數(shù)據(jù)的對(duì)時(shí)排序修正。該方法使用簡單，充分考慮了WAMS數(shù)據(jù)和SCADA數(shù)據(jù)的自身特點(diǎn)。并將其與Pearson相關(guān)系數(shù)評(píng)估特點(diǎn)相結(jié)合，具有較強(qiáng)的使用效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于Pearson相關(guān)系數(shù)的WAMS/SCADA系統(tǒng)對(duì)時(shí)排序方法，屬于電力調(diào)度領(lǐng)域。

背景技術(shù)

廣域量測系統(tǒng)(WAMS)憑借其在電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析等方面的獨(dú)特優(yōu)勢，得到了越來越廣泛的研究和應(yīng)用。然而由于當(dāng)前數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(SCADA)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在電力系統(tǒng)中的全面覆蓋，能夠滿足當(dāng)前電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行監(jiān)視與控制的需求。從運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā)，大部分電網(wǎng)都僅在關(guān)鍵廠站配置WAMS數(shù)據(jù)的向量測量單元(PMU)。因此，WAMS/SCADA系統(tǒng)成為電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)視與控制系統(tǒng)的普遍形態(tài)。

從監(jiān)測數(shù)據(jù)來看，WAMS系統(tǒng)與SCADA系統(tǒng)具有如下差別：

WAMS采集數(shù)據(jù)為帶GPS時(shí)標(biāo)的節(jié)點(diǎn)電壓和支路電流相量，數(shù)據(jù)精度高，更新周期短，傳輸延時(shí)小，受限于當(dāng)前PMU裝置布點(diǎn)較少，WAMS數(shù)據(jù)覆蓋率較低。

SCADA采集數(shù)據(jù)為不帶時(shí)標(biāo)的節(jié)點(diǎn)電壓幅值、支路功率和節(jié)點(diǎn)注入功率，數(shù)據(jù)精度相對(duì)較低，更新周期長，當(dāng)前SCADA已基本實(shí)現(xiàn)全面覆蓋，數(shù)據(jù)較為全面。

因此，在WAMS/SCADA系統(tǒng)中如何利用不完全布點(diǎn)的WAMS數(shù)據(jù)修正SCADA數(shù)據(jù)，提升電力系統(tǒng)整體數(shù)據(jù)可靠性，成為電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)分析的重要內(nèi)容。而在WAMS/SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)修正中最重要的修正內(nèi)容就是SCADA數(shù)據(jù)的對(duì)時(shí)排序。

由于SCADA數(shù)據(jù)為不帶時(shí)標(biāo)的節(jié)點(diǎn)電壓幅值、支路功率和節(jié)點(diǎn)注入功率數(shù)據(jù)，由于采集裝置自身精度差異、傳輸距離差異、傳輸效率差異等因素影響，不同節(jié)點(diǎn)的采集數(shù)據(jù)可能存在一定的時(shí)差。傳統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)中為降低時(shí)差等數(shù)據(jù)質(zhì)量因素對(duì)電力系統(tǒng)計(jì)算分析的影響，一般首先采用狀態(tài)估計(jì)方法，對(duì)不同節(jié)點(diǎn)的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，以提升數(shù)據(jù)質(zhì)量。

而在WAMS/SCADA系統(tǒng)中，由于部分裝設(shè)了PMU裝置的節(jié)點(diǎn)采集量為帶時(shí)標(biāo)的節(jié)點(diǎn)電壓和支路電流相量，因此WAMS數(shù)據(jù)具備無時(shí)差特性。這一特點(diǎn)也是利用其對(duì)SCADA數(shù)據(jù)對(duì)時(shí)排序，提升數(shù)據(jù)質(zhì)量的根本原因。

而利用WAMS數(shù)據(jù)對(duì)SCADA數(shù)據(jù)對(duì)時(shí)排序中存在兩方面亟待解決的問題：

1)WAMS數(shù)據(jù)受限于PMU裝置布點(diǎn)，是不完全布點(diǎn)的，則對(duì)于沒有WAMS數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)，如何提升其數(shù)據(jù)質(zhì)量需要考慮；

2)WAMS數(shù)據(jù)與SCADA數(shù)據(jù)內(nèi)容不一致的問題，WAMS量測對(duì)象為節(jié)點(diǎn)電壓和支路電流相量，而SCADA量測對(duì)象為節(jié)點(diǎn)電壓幅值、支路功率和節(jié)點(diǎn)注入功率。

由于上述兩方面差別，傳統(tǒng)的對(duì)時(shí)排序算法往往需要首先對(duì)SCADA數(shù)據(jù)進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)，將其轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)電壓和支路電流相量，之后在通過對(duì)比WAMS數(shù)據(jù)和SCADA數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系，修正對(duì)應(yīng)PMU布點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)。

上述流程存在如下兩方面問題：

1)沒有PMU布點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)沒有得到修正，上述修正是不全面的；

2)首先利用SCADA數(shù)據(jù)進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)，計(jì)算出的節(jié)點(diǎn)電壓和支路電流相量實(shí)際上已經(jīng)有所失真，且計(jì)算效率較低。

為解決上述兩方面問題，本專利中引入Pearson相關(guān)系數(shù)，充分利用該系數(shù)能夠用于解決量綱不同的物理量的時(shí)序相關(guān)性特點(diǎn)，對(duì)有PMU布點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)直接進(jìn)行修正；然后基于已修正的節(jié)點(diǎn)SCADA數(shù)據(jù)進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)，通過調(diào)整不同類型節(jié)點(diǎn)的收斂判定條件權(quán)重，使得其他節(jié)點(diǎn)的SCADA數(shù)據(jù)也能得到一定程度的修正。