基于数据驱动评估结果变化趋势的电压互感器状态评估方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于数据驱动评估结果变化趋势的电压互感器状态评估方法及系统，本发明专利技术方法包括输入n个电压互感器样本的偏差统计量dev，确定偏差统计量dev的统计分布规律；根据检定规程以及偏差统计量dev的统计分布规律，得到电压互感器误差估计值渐变/突变误差的评估策略，并将电压互感器误差估计值渐变/突变误差的评估策略应用到被检测的电压互感器得到被检测的电压互感器对应总的误差状态。本发明专利技术具有评估成本低，通过少量停电便可实时跟踪并准确评估电压互感器整个运行周期内的误差状态，避免现场测试时只能评估某种工况下和某个时间段内的误差状态。和某个时间段内的误差状态。和某个时间段内的误差状态。

【技术实现步骤摘要】
基于数据驱动评估结果变化趋势的电压互感器状态评估方法及系统


[0001]本专利技术涉及输配电设备状态评估与故障诊断领域，具体涉及一种基于数据驱动评估结果变化趋势的电压互感器状态评估方法及系统。

技术介绍

[0002]电压互感器是电力系统中的重要测量设备，为保护、测量以及计量设备提供信号。尤其是在计量方面，电压互感器是发电公司、电网公司、售电公司及电力用户之间进行准确计量、精准贸易结算、公平公正交易及电力系统内部经济技术指标考核的重要工具，其运行的准确性和稳定性直接关系到贸易双方的经济利益。
[0003]实际运行经验表明，电压互感器运行若干年后存在一定比例的超差概率。超差互感器的继续运行将导致二次侧保护装置、测量仪表以及计量设备所采集信号的准确性，严重时可能导致系统误动作，影响电力系统的稳定运行。因此为了保证计量的准确性，需要及时更换超差的电压互感器。及时更换超差电压互感器的前提是对超差互感器进行准确的状态评估与定位，传统的方法是根据电压互感器的检定规程，利用物理标准器按照一定的时间对电压互感器进行离线检测，由于电力系统中停电计划难以协调，离线检定的方法只能保证对部分重要电压互感器的及时检测，但难以覆盖并实现全网电压互感器的误差评估，致使大量在运电压互感器超期未检、误差未知。
[0004]而在不停电条件下，仅能通过基于数据驱动原理获得电压互感器的误差估计值，并通过该误差估计值对电压互感器的状态进行评估，然而误差估计值是一个概率意义上的结果，与停电采用实物标准器检测获得的误差值具备不同的特点，这导致基于数据驱动原理所评估出的电压互感器误差估计值与真实误差值存在一定的偏差，不能像采用标准器停电检测获得的误差值一样直接根据误差值和电压互感器精度等级规定的误差限值之间的数值关系确定互感器的误差状态。因此需要进一步分析基于数据驱动原理所评估出的误差估计值和真实误差值之间的数理统计关系，由于不能直接根据误差估计值来确定电压互感器的误差状态且JJG1021
‑
2007《电力互感器检定规程》中对电压互感器误差真值的变化趋势做出了明确的规定，即当电压互感器误差值的变化量超过规定的范围时，则可能存在超差的风险。故结合标准JJG1021
‑
2007《电力互感器检定规程》的规定以及数据驱动原理所评估出的误差估计值和真实误差值之间的数理统计关系，以得到准确的电压互感器误差状态。这一复杂评估问题具有较高的工程应用价值，极大提高了在线评估方法的准确性和适应性，更适应当前变电站的运行特点。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种基于数据驱动评估结果变化趋势的电压互感器状态评估方法及系统，本专利技术仅根据误差估计值与误差真值的统计分布规律和电力互感器检定规程实现异常电压互感器的状态评估，减少了评估的成
本，有利于提高电压互感器的运维水平。本专利技术在获得电压互感器误差估计值相对真值的偏差统计分布规律后，通过少量停电(n个电压互感器样本即可)运行便可实时跟踪并准确评估电压互感器整个运行周期内的误差状态，避免现场测试时只能评估某种工况下和某个时间段内的误差状态。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0007]一种基于数据驱动评估结果变化趋势的电压互感器状态评估方法，包括：
[0008]1)输入n个电压互感器样本的偏差统计量dev，偏差统计量dev由n个电压互感器样本的偏差dev
i
构成，偏差dev
i
为电压互感器样本i的误差估计值x
i
和误差真值之差；
[0009]2)确定偏差统计量dev的统计分布规律；
[0010]3)根据检定规程以及偏差统计量dev的统计分布规律，得到电压互感器误差估计值渐变误差的评估策略，以建立电压互感器的误差估计值的变化量、渐变误差状态之间的映射关系；根据检定规程以及偏差统计量dev的统计分布规律，得到电压互感器误差估计值突变误差的评估策略，以建立电压互感器的误差估计值的连续变化量、突变误差状态之间的映射关系；
[0011]4)针对被检测的任意电压互感器，根据误差估计值的变化量确定对应的渐变误差状态，根据误差估计值的连续变化量确定对应的突变误差状态，并根据渐变误差状态、突变误差状态进行电压互感器误差状态合成，得到该电压互感器总的误差状态。
[0012]可选地，步骤1)之前还包括生成n个电压互感器样本的偏差统计量dev的步骤：S1)针对n个电压互感器样本中的每一个电压互感器i，分别通过标准器停电检测获得电压互感器样本的误差真值基于数据驱动原理获得的误差估计值x
i
，并根据计算误差估计值x
i
和误差真值之间的偏差dev
i
；S2)将得到n个电压互感器样本的偏差dev
i
构成的偏差统计量dev，偏差统计量dev的函数表达式为dev＝[dev1,dev2…
dev
n
]，其中dev1～dev
n
分别为第1～n个电压互感器样本的误差估计值和误差真值之间的偏差。
[0013]可选地，步骤2)包括：
[0014]2.1)根据偏差统计量dev的数据特点选择已知的概率分布函数F0(dev)；
[0015]2.2)计算出偏差统计量dev的累计频率函数F
n
(dev)；
[0016]2.3)计算概率分布函数F0(dev)、累计频率函数F
n
(dev)之间差距的最大值D；
[0017]2.4)判断概率分布函数F0(dev)、累计频率函数F
n
(dev)之间差距的最大值D小于D(n,α)是否成立，其中D(n,α)表示在显著性水平为α且电压互感器样本的数量为n时最大值D的临界值，若不成立，则根据偏差统计量dev的数据特点选择另一种已知的分布函数F0(dev)，跳转执行步骤2.2)；否则，判定偏差统计量dev总体服从假设的概率分布，从而确定偏差统计量dev的统计分布规律。
[0018]可选地，步骤2.2)中累计频率函数F
n
(dev)的计算函数表达式为：F
n
(dev)＝i/n，其中i＝1,2,
…
,n，n为电压互感器样本的数量。
[0019]可选地，步骤2.3)中计算概率分布函数F0(dev)、累计频率函数F
n
(dev)之间差距的最大值D的计算函数表达式为D＝max|F
n
(x)
‑
F0(x)|，其中F0(dev)为概率分布函数、F
n
(dev)为累计频率函数。
[0020]可选地，步骤3)中得到电压互感器渐变误差的评估策略的步骤包括：
[0021]3.1A)根据电力互感器检定规程电压互感器误差数据真值的变化区间[
‑
BV2,BV2]；
[0022]3.2A)定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数据驱动评估结果变化趋势的电压互感器状态评估方法，其特征在于包括：1)输入n个电压互感器样本的偏差统计量dev，偏差统计量dev由n个电压互感器样本的偏差dev
i
构成，偏差dev
i
为电压互感器样本i的误差估计值x
i
和误差真值之差；2)确定偏差统计量dev的统计分布规律；3)根据电压互感器检定规程以及偏差统计量dev的统计分布规律，分别得到电压互感器渐变误差的评估策略、以建立电压互感器的误差估计值的变化量、渐变误差状态之间的映射关系，得到电压互感器突变误差的评估策略、以建立电压互感器的误差估计值的连续变化量、突变误差状态之间的映射关系；4)针对被检测的任意电压互感器，应用电压互感器渐变误差的评估策略获得该电压互感器的误差估计值的变化量对应的渐变误差状态，应用电压互感器突变误差的评估策略获得该电压互感器的误差估计值的连续变化量对应的突变误差状态；并根据渐变误差状态、突变误差状态进行电压互感器误差状态合成，得到该电压互感器总的误差状态。2.根据权利要求1所述的基于数据驱动评估结果变化趋势的电压互感器状态评估方法，其特征在于，步骤1)之前还包括生成n个电压互感器样本的偏差统计量dev的步骤：S1)针对n个电压互感器样本中的每一个电压互感器i，分别通过标准器停电检测获得电压互感器样本的误差真值基于数据驱动原理获得的误差估计值x
i
，并根据计算误差估计值x
i
和误差真值之间的偏差dev
i
；S2)将得到n个电压互感器样本的偏差dev
i
构成的偏差统计量dev，偏差统计量dev的函数表达式为dev＝[dev1,dev2…
dev
n
]，其中dev1～dev
n
分别为第1～n个电压互感器样本的误差估计值和误差真值之间的偏差。3.根据权利要求1所述的基于数据驱动评估结果变化趋势的电压互感器状态评估方法，其特征在于，步骤2)包括：2.1)根据偏差统计量dev的数据特点选择已知的概率分布函数F0(dev)；2.2)计算出偏差统计量dev的累计频率函数F
n
(dev)；2.3)计算概率分布函数F0(dev)、累计频率函数F
n
(dev)之间差距的最大值D；2.4)判断概率分布函数F0(dev)、累计频率函数F
n
(dev)之间差距的最大值D小于D(n,α)是否成立，其中D(n,α)表示在显著性水平为α且电压互感器样本的数量为n时最大值D的临界值，若不成立，则根据偏差统计量dev的数据特点选择另一种已知的分布函数F0(dev)，跳转执行步骤2.2)；否则，判定偏差统计量dev总体服从假设的概率分布，从而确定偏差统计量dev的统计分布规律。4.根据权利要求3所述的基于数据驱动评估结果变化趋势的电压互感器状态评估方法，其特征在于，步骤2.2)中累计频率函数F
n
(dev)的计算函数表达式为：F
n
(dev)＝/n，其中i＝1,2,
…
,n，n为电压互感器样本的数量。5.根据权利要求3所述的基于数据驱动评估结果变化趋势的电压互感器状态评估方法，其特征在于，步骤2.3)中计算概率分布函数F0(dev)、累计频率函数F
n
(dev)之间差距的最大值D的计算函数表达式为D＝max|F
n
(x)
‑
F0(x)|，其中F0(dev)为概率分布函数、F
n
(dev)为累计频率函数。6.根据权利要求1所述的基于数据驱动评估结果变化趋势的电压互感器状态评估方
法，其特征在于，步骤3)中得到电压互感器渐变误差的评估策略的步骤包括：3.1A)根据电力互感器检定规程电压互感器误差数据真值的变化区间[
‑
BV2,BV2]；3.2A)定义电压互感器误差数据真值的变化量超出变化区间[
‑
BV2,BV2]的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李恺，谭海波，欧阳洁，解玉满，王海元，郭光，卜文彬，谈丛，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司供电服务中心计量中心国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：