一种基于信息融合的智能变电站数据可靠性识别方法技术

本发明专利技术公开一种基于信息融合的智能变电站数据可靠性识别方法，融合线路两端和主变各侧的所连母线上的其他间隔采样信息和特征，由母线保护合并对应虚拟合成SV数据发送给线路保护和主变保护，并将CT断线、刀闸异常等信息置对应数据品质，数据的其他信息（如其余间隔电流突变、谐波分量和零负序电流变化等）由母线保护通过GOOSE发送给母线所接间隔对应的线路保护和主变保护，线路/主变保护均增加包含母线和线路/主变范围的大差动，由此信息进行数据可靠性识别，在所接收SV出现异常情况时，能利用大差信息进行可靠闭锁，并在发生区内故障时，能有效开放，本发明专利技术方法提高了保护的可靠性。

A method of data reliability identification for intelligent substation based on information fusion

The invention discloses a method based on information fusion of intelligent substation reliability data fusion identification method, each side of the main transformer at both ends of the line and even other bus interval sampling information and characteristics, combined with the corresponding virtual bus protection by the synthesis of SV data is sent to the line protection and transformer protection, and CT breaking and abnormal knife the information corresponding to the position of data quality, other information (such as the current interval mutation, harmonic component and zero negative sequence current change line protection) sent to the GOOSE bus connected by bus and the corresponding interval protection of main transformer protection, line / transformer protection increased contains differential bus and line / transformer the reliability of identification data for this information, the abnormal situation in the received SV, can use reliable locking differential information, and in the case of internal fault, can have The method of the invention improves the reliability of the protection.

【技术实现步骤摘要】
一种基于信息融合的智能变电站数据可靠性识别方法
本专利技术涉及一种基于信息融合的智能变电站数据可靠性识别方法，属于电力系统自动化

技术介绍
目前在智能站变电站，合并单元的大量应用便于信息的共享，目前由于合并单元所处的电磁环境恶劣，导致经常出现合并单元异常、双AD不一致或飞点等异常发生，目前二次设备厂家对数据异常已做了很多研究工作，避免出现异常时保护的误动作，但由于数据源有限，且有些异常数据跟故障特征接近，导致保护误动作的事故时有发生。由于合并单元采集的信息供多个保护装置(比如线路合并单元，给线路保护，给母线保护)，会导致合并单元的异常，影响到该间隔的间隔保护和跨间隔保护，由于保护的误动作，严重情况下使系统出现振荡，甚至造成系统解列等情况，给电力系统运行带来了很大危害。在现有的识别智能变电站继模拟量信息数据异常的方法中，主要有以下两种方式：1、合并单元自身对采集信息进行校验，当发现数据存在异常(如本身装置采集系统出现问题、数据超过范围等情况)时，在SV报文中附加错误标，供相应保护进行识别；2、保护装置对从合并单元接收到的采样信息进行判别，如双AD不一致判别、数据飞点判别、CT断线判别等方式，来识别采集信息的异常，从而闭锁相应的保护，避免误动作。但由于门槛取值及数据源本身的局限性等原因，导致算法本身不能完美解决数据异常的问题。因此，现有的识别方法中，仅由合并单元及保护装置对自身所涉及采集数据进行判别，数据源有限，并且当异常数据与故障特征接近时，容易引起保护误动作。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于信息融合的智能变电站数据可靠性识别方法，以智能变电站信息融合为基础，将主变保护、线路保护自身所采集信息与相邻母线其余支路信息融合，进行综合判别，识别出异常信息，并闭锁相应的保护，提高保护的可靠性。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于信息融合的智能变电站数据可靠性识别方法，包括以下步骤：1)母线保护装置合成间隔x的虚拟合成电流iex_x，并将此SV信息以特定格式发送给对应的线路保护或主变保护；其中，x、j代表间隔号，N为间隔x所在母线所接间隔总数，ij为间隔j的SV信息，kj为间隔x所在母线上间隔j的运行方式，kj＝1表示间隔j与间隔x在同一条母线上，kj＝0表示间隔j与间隔x不在同一条母线上；虚拟合成电流iex_x的数据品质将参与计算的各间隔SV数据品质进行合并得到新的SV数据品质；2)母线保护装置将影响到iex_x计算有效性的信息通过GOOSE报文发送给间隔x对应的线路保护或主变保护；所述信息包括间隔x所在母线上其他间隔的无电流突变总信号F_no_sudchg_x，间隔x所在母线上其他间隔的电流无谐波总信号F_no_harm_x，间隔x所在母线上除CT断线支路的无零序负序电流超过门槛总信号F_no_I02_x，将这三种信号统称为辅助GOOSE信息；3)对间隔x的差动逻辑进行调整，得到调整后的差动判据；4)线路/主变保护进入保护逻辑判别函数后，首先判别与母线SV通信是否正常以及合成数据品质是否正常，如果二者均正常，则转入步骤5)；如果与母线SV通信不正常或者合成数据品质不正常，则转入步骤6)；5)当差动元件动作时，进行线路/主变大差判别，如果大差动作，则判为区内故障，差动保护出口；如果差动元件动作时大差不动作，则判别为数据不可靠，报数据异常告警事件并且闭锁差动保护；本次保护判断结束；6)判别与母线GOOSE通信是否正常，如果与母线GOOSE通信正常，则转入步骤7)；如果与母线GOOSE通信不正常，则转入步骤8)；7)接收母线保护发送的正常间隔无电流突变标志、正常间隔无谐波标志且无零负序电流标志，如果这两个条件均满足时差动元件动作，则判别为数据不可靠，报数据异常告警事件并且闭锁差动保护；如果这两个条件不全满足，此时差动元件动作，则经延时后出口；本次保护判断结束；8)辅助判别条件均不可用，若此时差动元件动作，则抬高差动元件门槛并且经延时或不经延时出口。前述的步骤1)中，数据品质合并方法为：母线保护FPGA接收各个间隔合并单元发送的SV报文，此外，CPU以中断的方式告知FPGA计算对应间隔x的运行方式矩阵Mx，Mx＝[k1,x，k2,x…kN,x]，间隔n与间隔x在同一条母线上时，kn,x＝1，否则kn,x＝0，FPGA对数据进行合并连同合并后的数据品质信息以及延时信息组织成新报文对应发送给各间隔；在运行方式变化时，CPU及时更新对应间隔的运行方式矩阵，并告知FPGA。前述的在数据合并时，还需对数据品质进行合并和确认，采用的方法为将源数据的品质经过“或”门逻辑赋值给新的数据。前述的在对数据品质进行合并和确认时，在母线保护已判断出某间隔某相出现CT断线时，则将该相数据品质置无效；在间隔运行方式变化时，则瞬时置数据品质无效，经1s确认后实时更新数据品质；在已判断出间隔刀闸异常时，将合并数据品质置无效；若进入互联状态，则更新Mx矩阵，将多条母线组成一个大母线，并将此信息赋值给合并SV数据。前述的步骤3)中，对间隔x的差动逻辑进行调整包括线路大差调整和主变大差调整；所述线路大差调整过程为：线路保护将本侧采集的线路SV信息im和虚拟合成电流iex_m以及辅助GOOSE信息F_no_sudchg_m、F_no_harm_m、F_no_I02_m通过光纵通道传给对侧，同时获得对侧传送过来的线路SV信息in和虚拟合成电流iex_n信息以及辅助GOOSE信息F_no_sudchg_n、F_no_harm_n、F_no_I02_n，仍使用im和in作为纵差的主判据，使用iex_m和iex_n组成的包括线路及两侧母线在内的线路大差及线路两侧的辅助GOOSE信息作为辅助判据，得到线路大差突变量差动判据和线路大差稳态量差动判据；其中，线路大差突变量差动判据为：Id_ex＝|Δiex_m+Δiex_n|(2)ΔIr_ex＝|Δiex_m-Δiex_n|(3)ΔId_ex>Iset_l(4)ΔId_ex>Kex1ΔIr_ex(5)其中，ΔId_ex和ΔIr_ex分别是线路大差的差动电流和制动电流的突变量，Δiex_m为本侧虚拟合成电流的突变量，Δiex_n为对侧虚拟合成电流的突变量，Iset_l为线路大差门槛，Kex1为突变量比率制动系数；线路大差稳态量差动判据为：Id_ex＝|iex_m+iex_n|(6)Ir_ex＝|iex_m-iex_n|(7)Id_ex>Iset_l(8)Id_ex>Kex2Ir_ex(9)其中，Id_ex和Ir_ex是线路大差的差动电流和制动电流稳态量，iex_m为本侧虚拟合成电流，iex_n为对侧虚拟合成电流，Iset_l为线路大差门槛，Kex2为稳态量比率制动系数；所述主变大差调整过程为：主变保护采集主变高压侧SV信息ih，主变中压侧SV信息im及主变低压侧SV信息il，将各信息通过星角变换、变比折算进行幅值和相位补偿之后，得到各侧的虚拟合成电流ih_ex，im_ex，il_ex，仍使用ih，im，il作为主变纵差的主判据，使用ih_ex，im_ex，il_ex组成的主变大差及主变高、中、低各侧的辅助GOOSE信息作为辅助判据，得到主变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于信息融合的智能变电站数据可靠性识别方法，其特征在于，包括以下步骤：1)母线保护装置合成间隔x的虚拟合成电流iex_x，并将此SV信息以特定格式发送给对应的线路保护或主变保护；

【技术特征摘要】
1.一种基于信息融合的智能变电站数据可靠性识别方法，其特征在于，包括以下步骤：1)母线保护装置合成间隔x的虚拟合成电流iex_x，并将此SV信息以特定格式发送给对应的线路保护或主变保护；其中，x、j代表间隔号，N为间隔x所在母线所接间隔总数，ij为间隔j的SV信息，kj为间隔x所在母线上间隔j的运行方式，kj＝1表示间隔j与间隔x在同一条母线上，kj＝0表示间隔j与间隔x不在同一条母线上；虚拟合成电流iex_x的数据品质将参与计算的各间隔SV数据品质进行合并得到新的SV数据品质；2)母线保护装置将影响到iex_x计算有效性的信息通过GOOSE报文发送给间隔x对应的线路保护或主变保护；所述信息包括间隔x所在母线上其他间隔的无电流突变总信号F_no_sudchg_x，间隔x所在母线上其他间隔的电流无谐波总信号F_no_harm_x，间隔x所在母线上除CT断线支路的无零序负序电流超过门槛总信号F_no_I02_x，将这三种信号统称为辅助GOOSE信息；3)对间隔x的差动逻辑进行调整，得到调整后的差动判据；4)线路/主变保护进入保护逻辑判别函数后，首先判别与母线SV通信是否正常以及合成数据品质是否正常，如果二者均正常，则转入步骤5)；如果与母线SV通信不正常或者合成数据品质不正常，则转入步骤6)；5)当差动元件动作时，进行线路/主变大差判别，如果大差动作，则判为区内故障，差动保护出口；如果差动元件动作时大差不动作，则判别为数据不可靠，报数据异常告警事件并且闭锁差动保护；本次保护判断结束；6)判别与母线GOOSE通信是否正常，如果与母线GOOSE通信正常，则转入步骤7)；如果与母线GOOSE通信不正常，则转入步骤8)；7)接收母线保护发送的正常间隔无电流突变标志、正常间隔无谐波标志且无零负序电流标志，如果这两个条件均满足时差动元件动作，则判别为数据不可靠，报数据异常告警事件并且闭锁差动保护；如果这两个条件不全满足，此时差动元件动作，则经延时后出口；本次保护判断结束；8)辅助判别条件均不可用，若此时差动元件动作，则抬高差动元件门槛并且经延时或不经延时出口。2.根据权利要求1所述的一种基于信息融合的智能变电站数据可靠性识别方法，其特征在于，所述步骤1)中，数据品质合并方法为：母线保护FPGA接收各个间隔合并单元发送的SV报文，此外，CPU以中断的方式告知FPGA计算对应间隔x的运行方式矩阵Mx，Mx＝[k1,x，k2,x…kN,x]，间隔n与间隔x在同一条母线上时，kn,x＝1，否则kn,x＝0，FPGA对数据进行合并连同合并后的数据品质信息以及延时信息组织成新报文对应发送给各间隔；在运行方式变化时，CPU及时更新对应间隔的运行方式矩阵，并告知FPGA。3.根据权利要求2所述的一种基于信息融合的智能变电站数据可靠性识别方法，其特征在于，在数据合并时，还需对数据品质进行合并和确认，采用的方法为将源数据的品质经过“或”门逻辑赋值给新的数据。4.根据权利要求3所述的一种基于信息融合的智能变电站数据可靠性识别方法，其特征在于，在对数据品质进行合并和确认时，在母线保护已判断出某间隔某相出现CT断线时，则将该相数据品质置无效；在间隔运行方式变化时，则瞬时置数据品质无效，经1s确认后实时更新数据品质；在已判断出间隔刀闸异常时，将合并数据品质置无效；若进入互联状态，则更新Mx矩阵，将多条母线组成一个大母线，并将此信息赋值给合并SV数据。5.根据权利要求1所述的一种基于信息融合的智能变电站数据可靠性识别方法，其特征在于，所述步骤3)中，对间隔x的差动逻辑进行调整包括线路大差调整和主变大差调整；所述线路大差调整过程为：线路保护将本侧采集的线路SV信息im和虚拟合成电流iex_m以及辅助GOOSE信息F_no_sudchg_m、F_no_harm_m、F_no_I02_m通过光纵通道传给对侧，同时获得对侧传送过来的线路SV信息in和虚拟合成电流iex_n信息以及辅助GOOSE信息F_no_sudchg_n、F_no_harm_n、F_no_I02_n，仍使用im和in作为纵差的主判据，使用iex_m和iex_n组成...

【专利技术属性】
技术研发人员：张灏，周小波，陈实，
申请(专利权)人：南京国电南自电网自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32