一种电容式电压互感器健康状态实时评价方法技术

本发明专利技术公开一种电容式电压互感器健康状态实时评价方法，涉及电网技术领域，包括：获取待评价电容式电压互感器台帐信息；获取电网拓扑结构，构建待评价电容式电压互感器比较对象群；获取比较对象群内所有电容式电压互感器电压遥测值历史数据，形成离散型电压随机变量；计算相关系数作为评价指标；判断是否满足健康标准；当满足健康标准时，待电压遥测值刷新后更新离散型电压随机变量，返回执行计算相关系数作为评价指标；当不满足健康标准时产生异常报警。本发明专利技术无需增加任何硬件设备，利用能量管理系统中电压遥测值历史数据在不停电的情况下实现了电容式电压互感器健康状态的实时评价。

A real-time evaluation method for the health state of capacitor voltage transformer

【技术实现步骤摘要】
一种电容式电压互感器健康状态实时评价方法
本专利技术涉及电网
，更具体地，涉及一种电容式电压互感器健康状态实时评价方法。
技术介绍
电容式电压互感器是电力系统中一种广泛应用的高压设备，其作用是作为电压测量元件来测量高电压幅值的大小，长期以来采用周期性停电预防性试验的方式实现健康状态的监督与评价。电容式电压互感器在结构上由主电容和分压电容串联而成，分压电容的电容量一般是主电容电容量的五倍，两个电容串联，电容量越大其两端电压越小，所以利用这种电容分压的原理可以将高电压转换为低电压实现高电压的测量。分压电容和主电容均有多个电容元件串联而成，为保证电压均匀分布，在制造时每个电容元件的电容量是一致的，串联元件个数越少，电容量就越大，当由元件发生击穿时，相当于串联元件个数减少，这时电容量就会增大，所以无论是主电容还是分压电容出现电容元件发生击穿，测量得到的电压值即电压遥测值便会跟着发生变化，所以会导致电压测量不准确，当劣化发展到一定程度还会引起爆炸，所以判断电容式电压互感器是否有元件发生击穿是评价其健康状态最直接有效的方法。预防性试验是通过周期性停电测量电容量的大小来判断电容式电压互感器是否有元件发生击穿，这种方法需要停电，会影响供电可靠性，而且预防性试验周期根据电压等级不同分为三年和六年，在两个周期之间电容式电压互感器的健康状态处于管控真空，因此需要一种不用停电、不影响供电可靠性的电容式电压互感器健康状态的实时评价方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种电容式电压互感器健康状态实时评价方法，解决周期性停电试验带来的供电可靠性问题以及两个试验周期之间电容式电压互感器的健康状态处于管控真空的问题。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种电容式电压互感器健康状态实时评价方法，包括以下步骤：S1：获取待评价电容式电压互感器台账信息；S2：获取电网拓扑结构，构建待评价电容式电压互感器比较对象群；S3：获取比较对象群内所有电容式电压互感器电压遥测值历史数据，形成离散型电压随机变量；S4：计算相关系数作为评价指标，所述相关系数为比较对象群中待评价电容式电压互感器与其它所有电容式电压互感器的相关系数；S5：判断是否满足健康标准；S6：当满足健康标准时，待电压遥测值刷新后更新离散型电压随机变量，返回S4执行计算相关系数作为评价指标；当不满足健康标准时产生异常报警。上述方案中，由于同一电气节点的电容式电压互感器之间的电气距离短，电压波动规律具有很强的相似性，若健康状态发生变化，电压变化趋势高度一致性将会被打破的原理，可以通过电容式电压互感器电压遥测值历史数据的挖掘分析，在无需设备停电情况先实现电容式电压互感器健康状态的实时评价，解决了周期性停电试验带来的供电可靠性问题以及两个试验周期之间电容式电压互感器的健康状态处于管控真空的问题。优选地，由于每一台电容式电压互感器台账信息包括所属站点名称、电压等级、功能位置、生产厂家、出厂时间、型号、出厂编号、主要参数等，步骤S1所述的台账信息从资产管理系统导出，包括待评价电容式电压互感器所属站点名称、电压等级、功能位置信息。优选地，步骤S2所述的电网拓扑结构从能量管理系统获得，包括SVG图形、CIM模型、数据文件。优选地，任意一台电容式电压互感器与跟它挂接在同一段高压母线下的所有电容式电压互感器均属于同一电气节点，步骤S2所述的比较对象群包括待评价电容式电压互感器和与其处于同一电气节点的所有电容式电压互感器。优选地，步骤S3所述电压遥测值历史数据包括待评价电容式电压互感器的电压测量值历史数据，所述电压遥测值历史数据从能量管理系统的PI数据库获取。优选地，步骤S3中的离散型电压随机变量表示为：式中，U1为比较对象群中待评价电容式电压互感器的离散型电压随机变量，U2～Un为比较对象群中其它电容式电压互感器的离散型电压随机变量，Uij为比较对象群中编号为i的电容式电压互感器在时间点j的电压遥测值，，i=1,2，…,n,j=1,2,…，n。优选地，步骤S4所述相关系数具体计算方法如下：式中，表示待评价电容式电压互感器与比较对象群中编号为n的其它电容式电压互感器的相关系数，表示离散型电压随机变量U1与离散型电压随机变量Un的协方差，表示离散型电压随机变量U1的方差，表示离散型电压随机变量Un的方差，表示待评价电容式电压互感器在时间点i的电压遥测值，表示比较对象群中其他编号为n的电容式电压互感器在时间点i的电压遥测值，表示待评价电容式电压互感器在所选时间段内的所有电压遥测值的平均值，表示比较对象群中其他编号为n的电容式电压互感器在所选时间段内的所有电压遥测值的平均值。优选地，步骤S5中所述健康标准为相关系数的判断阈值，具体为：所述判断阈值为95%，不满足健康标准的电容式电压互感器计算得出的所述相关系数小于95%，满足健康标准的电容式电压互感器计算得出的所述相关系数不小于95%。优选地，步骤S6中更新离散型电压随机变量，具体为：步骤S6所述满足健康标准的电容式电压互感器在电压遥测值刷新后形成更新后的离散型电压随机变量，由于同一电气节点所有电容式电压互感器健康状态均发生劣化而且导致电压变化趋势一致的情况属于小概率事件，因此只要半数及以上相关系数不小于0.95即可认定满足健康标准，在满足计算精度的前提下为了不增加计算量，离散型电压随机变量的更新遵循保持时间窗宽度不变的原则，出现一个新的数据时即丢弃最早的一个历史数据，更新后的离散型电压随机变量再次开展相关系数计算，更新后的离散型电压随机变量表示为：。优选地，步骤S6中，当所有相关系数都小于95%才产生异常报警，由于同一电气节点所有电容式电压互感器健康状态均发生劣化而且导致电压变化趋势一致的情况属于小概率事件，因此所有相关系数都小于95%才产生异常报警。与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：本专利技术可以解决周期性停电试验带来的供电可靠性问题以及两个试验周期之间电容式电压互感器的健康状态处于管控真空的问题，通过电容式电压互感器电压遥测值历史数据的挖掘分析，在不停电的情况下即可实现电容式电压互感器健康状态的实时评价。附图说明图1为本专利技术的方法流程示意图。图2为实施例提供的电网拓扑图。具体实施方式附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明。实施例1本实施例提供一种电容式电压互感器健康状态实时评价方法，如图1，包括以下步骤：S1：获取待评价电容式电压互感器台账信息；S2：获取电网拓扑结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容式电压互感器健康状态实时评价方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：获取待评价电容式电压互感器台账信息；/nS2：获取电网拓扑结构，构建待评价电容式电压互感器比较对象群；/nS3：获取比较对象群内所有电容式电压互感器电压遥测值历史数据，形成离散型电压随机变量；/nS4：计算相关系数作为评价指标，所述相关系数为比较对象群中待评价电容式电压互感器与其它所有电容式电压互感器的相关系数；/nS5：判断是否满足健康标准；/nS6：当满足健康标准时，待电压遥测值刷新后更新离散型电压随机变量，返回S4执行计算相关系数作为评价指标；当不满足健康标准时产生异常报警。/n

【技术特征摘要】
1.一种电容式电压互感器健康状态实时评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：获取待评价电容式电压互感器台账信息；
S2：获取电网拓扑结构，构建待评价电容式电压互感器比较对象群；
S3：获取比较对象群内所有电容式电压互感器电压遥测值历史数据，形成离散型电压随机变量；
S4：计算相关系数作为评价指标，所述相关系数为比较对象群中待评价电容式电压互感器与其它所有电容式电压互感器的相关系数；
S5：判断是否满足健康标准；
S6：当满足健康标准时，待电压遥测值刷新后更新离散型电压随机变量，返回S4执行计算相关系数作为评价指标；当不满足健康标准时产生异常报警。


2.根据权利要求1的电容式电压互感器健康状态实时评价方法，其特征在于，步骤S1所述的台账信息从资产管理系统导出，包括待评价电容式电压互感器所属站点名称、电压等级、功能位置信息。


3.根据权利要求1所述的电容式电压互感器健康状态实时评价方法，其特征在于，步骤S2所述的电网拓扑结构从能量管理系统获得，包括SVG图形、CIM模型、数据文件。


4.根据权利要求3所述的电容式电压互感器健康状态实时评价方法，其特征在于，步骤S2所述的比较对象群包括待评价电容式电压互感器和与其处于同一电气节点的所有电容式电压互感器。


5.根据权利要求1所述的电容式电压互感器健康状态实时评价方法，其特征在于，步骤S3所述电压遥测值历史数据包括待评价电容式电压互感器的电压测量值历史数据，所述电压遥测值历史数据从能量管理系统的PI数据库获取。


6.根据权利要求5所述的电容式电压互感器健康状态实时评价方法，其特征在于，步骤S3中的离散型电压随机变量表示为：



式中，U1为比较对象群中待评价电容式电压互感器的离散型电压随机变量，U2～Un为比较对象群中其它电容式电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊波，武利会，李国伟，刘少辉，曾庆辉，刘崧，张殷，黄静，李新，唐琪，何胜红，范心明，董镝，宋安琪，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司佛山供电局，
类型：发明
国别省市：广东;44