[發(fā)明專利]一種電子式電壓互感器誤差狀態(tài)在線評(píng)估方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211625748.1
• 申請(qǐng)日: 2022-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN115951292A
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡琛;李敏;劉見;劉強(qiáng);朱亮;晏依;裴茂林;祝君劍;鄭宜超;郭鐵;王毅;范亞軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)江西省電力有限公司供電服務(wù)管理中心;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): G01R35/02
• 分類號(hào): G01R35/02;G06F18/2134;G06F17/18
• 代理公司: 北京中強(qiáng)智尚知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11448
• 代理人: 宋然然

本申請(qǐng)公開了一種電子式電壓互感器誤差狀態(tài)在線評(píng)估方法及裝置，旨在不停電接入標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器的情況下，也無需將電子式電壓互感器從高壓線路斷開，實(shí)現(xiàn)電子式電壓互感器誤差狀態(tài)的在線評(píng)估。該方法包括：基于滑動(dòng)平均方法，將電子式互感器二次輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行平均處理，基于獨(dú)立成分分析方法，建立了殘差統(tǒng)計(jì)量指標(biāo)，基于最小二乘法，得到了評(píng)估指標(biāo)閾值，通過判斷統(tǒng)計(jì)量指標(biāo)是否在閾值范圍內(nèi)，確定電子式電壓互感器的誤差狀態(tài)。本發(fā)明解決了電子式電壓互感器誤差狀態(tài)評(píng)估的問題，提升了現(xiàn)場(chǎng)工作效率，推進(jìn)了電子式電壓互感器誤差狀態(tài)檢修和常態(tài)化監(jiān)測(cè)工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及輸配電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估領(lǐng)域，更具體地，涉及一種電子式電壓互感器誤差狀態(tài)在線評(píng)估方法及裝置。

背景技術(shù)

電子式電壓互感器是智能變電站的基礎(chǔ)測(cè)量設(shè)備，為控制、保護(hù)、測(cè)量和計(jì)量設(shè)備提供準(zhǔn)確的二次電壓信息。相比于傳統(tǒng)電磁式電壓互感器，電子式電壓互感器具有體積小、重量輕、無鐵磁諧振、絕緣性能好、頻率響應(yīng)范圍寬、輸出信號(hào)數(shù)字化等優(yōu)點(diǎn)。然而，由于電子式電壓互感器的采集設(shè)備安裝在一次高壓場(chǎng)中，其運(yùn)行特性易受溫度、濕度、電磁環(huán)境素的影響，導(dǎo)致電子式互感器在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行過程中多次出現(xiàn)了故障，尤其是部分電子式電壓互感器出現(xiàn)了誤差明顯超差的情況，嚴(yán)重影響了變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行和電能考核的準(zhǔn)確性。

根據(jù)DL/T?1021-2007《電力互感器檢定規(guī)程》要求，電子式電壓互感器必須每4年開展一次誤差的周期性檢測(cè)，以確保其誤差滿足測(cè)量準(zhǔn)確度的要求。傳統(tǒng)的電子式電壓互感器誤差檢測(cè)方式為停電檢測(cè)方法，檢測(cè)設(shè)備的體積大、重量重，運(yùn)輸困難，而且在優(yōu)化營(yíng)商環(huán)境的大背景下現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)困難，停電代價(jià)大。目前電子式電壓互感器還難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)，且停電檢測(cè)結(jié)果不能完全反映互感器的實(shí)際運(yùn)行工況。

隨著智能技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)和信息化技術(shù)在智能變電站中的應(yīng)用，基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的電子式互感器誤差狀態(tài)在線評(píng)估方法開始受到重視，其思路在于通過采集電子式電壓互感器二次輸出的電壓數(shù)據(jù)，利用智能計(jì)算的方法，挖掘電子式電壓互感器二次輸出電壓信號(hào)中包含的互感器誤差信息，實(shí)現(xiàn)電子式電壓互感器的誤差在線狀態(tài)評(píng)估。

現(xiàn)有技術(shù)包括基于信號(hào)處理和基于精確建模的電子式電壓互感器誤差狀態(tài)評(píng)估方法，通過對(duì)電子式電壓互感器個(gè)體與環(huán)境參量、輸變電參數(shù)等的精細(xì)化研究，經(jīng)過數(shù)字信號(hào)處理或者精確數(shù)字建模環(huán)節(jié)，獲取電子式電壓互感器的誤差值，但該類方法僅能診斷嚴(yán)重、突變型故障，不能將電網(wǎng)一次波動(dòng)和誤差異常情況區(qū)分，工程適用性較差。

現(xiàn)有技術(shù)還包括基于主元分析的電子式電壓互感器誤差狀態(tài)評(píng)估方法，以電子式電壓互感器群體間的物理拓?fù)潢P(guān)聯(lián)作為約束條件，實(shí)現(xiàn)互感器誤差狀態(tài)的在線評(píng)估。然而，該方法要求電子式互感器的輸出信號(hào)符合正態(tài)分布條件，而實(shí)際運(yùn)行條件下，電網(wǎng)一次信號(hào)存在波動(dòng)，電子式電壓互感器的輸出信號(hào)難以滿足建模條件。

現(xiàn)有技術(shù)還包括基于高維隨機(jī)矩陣的電子式電壓互感器誤差狀態(tài)評(píng)估方法，通過判斷電子式電壓互感器輸出信號(hào)的分布特征是否滿足高維隨機(jī)矩陣的特征值分布規(guī)律，評(píng)估電子式電壓互感器的誤差狀態(tài)。該方法計(jì)算簡(jiǎn)單，具有一定的工程應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，但是高維隨機(jī)矩陣的建立需要矩陣元素滿足平穩(wěn)性要求，這和工程實(shí)際難以匹配。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N電子式電壓互感器誤差狀態(tài)在線評(píng)估方法及裝置，主要目的在于基于滑動(dòng)平均方法，將電子式互感器二次輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行平均處理，然后基于獨(dú)立成分分析方法，分析平均處理后的數(shù)據(jù)樣本，最后建立了殘差統(tǒng)計(jì)量指標(biāo)，判斷統(tǒng)計(jì)量指標(biāo)是否在閾值范圍內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)電子式電壓互感器誤差狀態(tài)的在線評(píng)估，提高了現(xiàn)場(chǎng)工作效率，有助于推進(jìn)電子式電壓互感器誤差狀態(tài)檢修和常態(tài)化監(jiān)測(cè)工作。

根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N電子式電壓互感器誤差狀態(tài)在線評(píng)估方法，所述方法包括：

步驟1：對(duì)電子式電壓互感器二次輸出原始數(shù)據(jù)樣本采用滑動(dòng)平均方法，構(gòu)造數(shù)據(jù)樣本；