[發明專利]變電站寬頻信號同步觸發錄波方法、系統、設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202111177233.5
• 申請日: 2021-10-09
• 公開（公告）號: CN113919392A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 李亞蕾;李文琢;紀欣;李勁松;王化鵬;王登科;尹思涵;趙艷旭;黃博南
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;東北大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06Q50/06
• 代理公司: 北京中巡通大知識產權代理有限公司 11703
• 代理人: 張弘

本發明涉及一種變電站寬頻信號同步觸發錄波方法、系統、設備及存儲介質，方法包括：同步采樣數據，得到變電站寬頻信號；對變電站寬頻信號的信號頻率進行濾波分段處理，得到不同信號頻率的多個濾波信號；對多個濾波信號同步進行隨機脈沖噪聲抑制；對多個濾波信號分別進行寬頻帶多分量閾值檢測計算，確定門檻閾值；判斷多個濾波信號是否高于對應的門檻閾值，若否則返回同步采樣數據步驟；若是則將隨機脈沖噪聲抑制后的濾波信號進行數據緩存，并將數據緩存的濾波信號轉換格式，通過5G信號進行無線通信將轉換格式的濾波信號上傳至主站。本發明有效提高系統實現同步提取有效寬頻信號的能力和錄波可靠性。

技術領域

本發明涉及變電站寬頻信號觸發錄波技術領域，特別涉及一種變電站寬頻信號同步觸發錄波方法、系統、設備及存儲介質，用于針對變電站端信號中存在的寬頻信號量進行識別及捕捉。

背景技術

隨著現代電力系統的日趨發展，大量新能源裝置和非線性負載大規模并網，使得電網系統愈發呈現出高電力電子化特征，大量寬頻振蕩信號充斥在電網中，對電力系統的安全穩定運行和供電質量安全造成了巨大的影響。而變電站作為電網能量變換和交換的樞紐，在對電網寬頻信號進行測量和監控方面具有重要地位。電網電能傳輸至電網進行電壓變換，變電站可以視作站前端電能傳輸的終點，又是后端電能傳輸的起始端，所以作為承前啟后單元的變電站在電能信號測量監控方面具備顯著優勢。與此同時，變電站的安全穩定運行也對電力系統整體安全穩定具有重要意義，對變電站內信號進行寬頻信號檢測同時具備必要性。

現階段廣域測量系統(WAMS)具有低頻振蕩監測功能，對較低頻率振蕩甚至超低頻振蕩具有較好的監測效果，但該系統完全基于主站指令進行振蕩監測，實時性較差，并且由于同步相量測量單元(PMU)的最大傳輸速率(100幀/s)限制，WAMS監測的頻率范圍僅在50Hz以下，不能滿足對電網寬頻振蕩的監測需求。目前主流的寬頻信號測量方法在識別寬域頻率信號時處理時間較長，并且容易出現頻譜泄露、干擾等諸多問題，需要進一步對采集到的信號波形進行處理，不適用于實時錄波；目前主流的寬頻錄波啟動條件多選用固定閾值方法，該方法雖然簡單有效，但對干擾信號和噪聲分量缺乏足夠的抵抗性，魯棒性差。此外，傳統寬頻信號錄波方法變電站端與主站間的通信方式采用4G通信方式，數據傳輸速率和性能已經無法滿足同步通信需求。

現有寬頻信號錄波方法存在如下缺點：

1)錄波觸發條件固定且覆蓋頻率范圍固定，易受到噪聲和干擾信號的影響。

2)采樣信號未經過濾波頻率分段處理，在處理頻率信息時采樣信號之間會由于頻譜泄露等產生相互干擾，影響處理效果和效率。

3)采樣信號未通過降噪處理，使得錄波時會記錄到無關噪聲量，影響進一步的分析處理。

4)錄波數據信息冗余，無法實時上傳至主站進行進一步的分析處理，導致錄波裝置數據冗余甚至數據爆炸。

5)若SCADA裝置采集到的數據信息失準，則寬頻信號錄波系統錄波數據提取不準確，難以準確高效提取高頻信號分量。

發明內容

為解決現有技術存在的問題，本發明提供一種變電站寬頻信號同步觸發錄波方法、系統、設備及存儲介質，該方法滿足門檻閾值自適應整定，實現錄波裝置與主站即時通信。

本發明所采用的技術方案是：

一種變電站寬頻信號同步觸發錄波方法，包括以下步驟：

同步采樣數據，得到變電站寬頻信號；

對變電站寬頻信號的信號頻率進行濾波分段處理，得到不同信號頻率的多個濾波信號；

對多個濾波信號同步進行隨機脈沖噪聲抑制；

對多個濾波信號分別進行寬頻帶多分量閾值檢測計算，確定門檻閾值；

判斷多個濾波信號是否高于對應的門檻閾值：