[發明專利]基于數據驅動誤差評估結果的電壓互感器狀態評估方法及系統

在審

• 申請號: 202110241023.1
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN113032728A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 李愷;譚海波;嚴向前;解玉滿;王海元;郭光;卜文彬;周宇燁
• 申請（專利權）人: 國網湖南省電力有限公司;國網湖南省電力有限公司供電服務中心（計量中心）;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18;G01R35/02
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 譚武藝

本發明公開了一種基于數據驅動誤差評估結果的電壓互感器狀態評估方法及系統，本發明包括輸入n個電壓互感器樣本的偏差統計量dev，確定偏差統計量dev的統計分布規律，并結合漏判率和誤判率，建立基于數據驅動誤差估計值的電壓互感器狀態評估策略；將基于數據驅動誤差估計值的電壓互感器狀態評估策略應用于待檢測電壓互感器的檢測，得到待檢測電壓互感器的誤差狀態。本發明減少了評估的成本，有利于提高電壓互感器的運維水平，本發明不需要電壓互感器停電運行即可可實時跟蹤并準確評估電壓互感器整個運行周期內的誤差狀態，避免現場測試時只能評估某種工況下和某個時間段內的誤差狀態，保持了不停電條件下在線評估方法長期運行的有效性。

技術領域

本發明涉及輸配電設備狀態評估與故障診斷領域，具體涉及一種基于數據驅動誤差評估結果的電壓互感器狀態評估方法及系統。

背景技術

電壓互感器作為智能變電站過程層中最重要傳感設備之一，其一次側直接接入高壓電網，在實現一次系統與二次設備隔離的同時，將一次電壓等比例縮小為適合各類二次設備使用的小信號，是電力系統中計量、保護、測控設備可靠的數據來源。

隨著電網運行工況的逐漸復雜化以及電壓互感器使用年限的增長的影響，電壓互感器運行若干年后存在一定比例的超差風險。超差互感器的繼續運行將導致二次側保護裝置、測量儀表以及計量設備所采集信號的準確性，嚴重時可能導致系統誤動作，影響電力系統的穩定運行。因此為了保證電力系統的可靠運行，需要及時更換超差的電壓互感器。及時更換超差電壓互感器的前提是對超差互感器進行準確的狀態評估與定位，傳統的方法是根據電壓互感器的檢定規程，利用物理標準器按照一定的時間對電壓互感器進行離線檢測，由于電力系統中停電計劃難以協調，離線檢定的方法只能保證對部分重要電壓互感器的及時檢測，但難以覆蓋并實現全網電壓互感器的誤差評估，致使大量在運電壓互感器超期未檢、誤差未知。

為解決該問題，現采用在線評估的方法對電壓互感器進行狀態評估分析，現有的在線評估方法是基于數據驅動的原理進行分析和處理從而得到電壓互感器的誤差估計值，這與離線檢測中采用實物標準器檢測獲得的誤差值具備不同的特點，離線檢測中采用實物標準器檢測獲得的誤差值可溯源并可根據檢定設備的參數，進一步拓展不確定度，而基于數據驅動原理獲得的誤差估計值是無法確定不確定度的。這導致基于數據驅動原理所評估出的電壓互感器誤差估計值與真實誤差值存在一定的偏差。因而現有在線評估方法所評估出的結果不能像采用標準器停電檢測獲得的誤差值一樣直接根據誤差值和電壓互感器精度等級規定的誤差限值之間的數值關系確定互感器的誤差狀態，舉例來說，對于一臺0.2級的互感器，采用標準器停電檢測獲得的誤差值絕對值如果大于0.2％，則可以得到結論：該臺互感器超差；但是如果是基于數據驅動的原理進行分析和處理得到被評估電壓互感器的誤差值絕對值大于0.2％，則不一定能判斷該互感器超差，即不能直接根據誤差估計值來確定電壓互感器的誤差狀態。

現有在線評估方法是依據電力系統中各個電力設備所采集到的信號進行分析和處理從而得到電壓互感器的誤差狀態，但所采集到的信號在實時采集和傳輸過程中極易受到自身設備采集精度的限制或者受到外界因素的干擾，導致在線評估方法所評估出的電壓互感器誤差估計值與電壓互感器的真實誤差值存在一定的偏差，即現有在線評估方法所評估出的結果達不到實際應用的要求。因而急需一種方法來處理在線評估方法所評估出的誤差估計值，以得到準確的互感器誤差狀態，解決現有在線評估方法的不足，這一復雜評估問題具有較高的工程應用價值，極大提高了在線評估方法的準確性和適應性，更適應當前變電站的運行特點。

發明內容

本發明要解決的技術問題：針對現有技術的上述問題，提供一種基于數據驅動誤差評估結果的電壓互感器狀態評估方法及系統，本發明不需要再次使用標準互感器，僅根據誤差估計值與誤差真值的統計分布規律實現電壓互感器的狀態評估，減少了評估的成本，有利于提高電壓互感器的運維水平，本發明不需要電壓互感器停電運行即可可實時跟蹤并準確評估電壓互感器整個運行周期內的誤差狀態，避免現場測試時只能評估某種工況下和某個時間段內的誤差狀態，保持了不停電條件下在線評估方法長期運行的有效性。