一种智能变电站二次系统状态估计方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种智能变电站二次系统状态估计方法及装置，通过二次设备之间的物理关联以及逻辑节点之间的关联关系，对二次监测系统的采样值进行状态估计，其中针对变电站SCD文件获得二次系统逻辑节点之间的关联关系，针对采样值数据传输通道和对象获得了二次系统报文传输关系；然后根据所述整体误差最小目标函数获得线性状态估计解式，将实际采样接收值大小与理论采样接收值大小之间的误差进行状态估计，从而还原二次系统真实采样数据，解决智能变电站二次系统为了综合运用各系统的数据信息，经常需要大量人工参与和实际经验，导致的费时费力，效率低下，限制了电网事故处理能力和恢复速度的技术问题。

An intelligent substation two system state estimation method and device

\u672c\u53d1\u660e\u516c\u5f00\u4e86\u4e00\u79cd\u667a\u80fd\u53d8\u7535\u7ad9\u4e8c\u6b21\u7cfb\u7edf\u72b6\u6001\u4f30\u8ba1\u65b9\u6cd5\u53ca\u88c5\u7f6e\uff0c\u901a\u8fc7\u4e8c\u6b21\u8bbe\u5907\u4e4b\u95f4\u7684\u7269\u7406\u5173\u8054\u4ee5\u53ca\u903b\u8f91\u8282\u70b9\u4e4b\u95f4\u7684\u5173\u8054\u5173\u7cfb\uff0c\u5bf9\u4e8c\u6b21\u76d1\u6d4b\u7cfb\u7edf\u7684\u91c7\u6837\u503c\u8fdb\u884c\u72b6\u6001\u4f30\u8ba1\uff0c\u5176\u4e2d\u9488\u5bf9\u53d8\u7535\u7ad9SCD\u6587\u4ef6\u83b7\u5f97\u4e8c\u6b21\u7cfb\u7edf\u903b\u8f91\u8282\u70b9\u4e4b\u95f4\u7684\u5173\u8054\u5173\u7cfb\uff0c\u9488\u5bf9\u91c7\u6837\u503c\u6570\u636e\u4f20\u8f93\u901a\u9053\u548c\u5bf9\u8c61\u83b7\u5f97\u4e86\u4e8c\u6b21\u7cfb\u7edf\u62a5\u6587\u4f20\u8f93\u5173\u7cfb\uff1b\u7136\u540e\u6839\u636e\u6240\u8ff0\u6574\u4f53\u8bef\u5dee\u6700\u5c0f\u76ee\u6807\u51fd\u6570\u83b7\u5f97\u7ebf\u6027\u72b6\u6001\u4f30\u8ba1\u89e3\u5f0f\uff0c\u5c06\u5b9e\u9645\u91c7\u6837\u63a5\u6536\u503c\u5927\u5c0f\u4e0e\u7406\u8bba\u91c7\u6837\u63a5\u6536\u503c\u5927\u5c0f\u4e4b\u95f4\u7684\u8bef\u5dee\u8fdb\u884c\u72b6\u6001\u4f30\u8ba1\uff0c\u4ece\u800c\u8fd8\u539f\u4e8c\u6b21\u7cfb\u7edf\u771f\u5b9e\u91c7\u6837\u6570\u636e\uff0c\u89e3\u51b3\u667a\u80fd\u53d8\u7535\u7ad9\u4e8c\u6b21\u7cfb\u7edf\u4e3a\u4e86\u7efc\u5408\u8fd0\u7528\u5404\u7cfb\u7edf\u7684\u6570\u636e\u4fe1\u606f\uff0c\u7ecf\u5e38\u9700\u8981\u5927\u91cf\u4eba\u5de5\u53c2\u4e0e\u548c\u5b9e\u9645\u7ecf\u9a8c\uff0c\u5bfc\u81f4\u7684\u8d39\u65f6 It is difficult and inefficient to restrict the technical problems of power grid accident handling capacity and recovery speed.

【技术实现步骤摘要】
一种智能变电站二次系统状态估计方法及装置
本专利技术涉及电力领域，尤其涉及一种智能变电站二次系统状态估计方法及装置。
技术介绍
真实智能变电站二次系统是保障电网安全稳定运行的重要保障。目前，变电站二次系统的状态缺乏有效的监测手段，由于设备缺陷、二次回路故障、时钟失步、定值及逻辑错误等造成二次系统异常时有发生，给电网的安全稳定带来极大风险，另一方面，电网一次系统的事故分析往往需要多个二次专业系统的协同工作。现有技术中，智能变电站二次系统是按照特定的功能设计的，数据采集独立、功能单一，为了综合运用各系统的数据信息，经常需要大量人工参与和实际经验，导致了费时费力，效率低下，限制了电网事故处理能力和恢复速度的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种智能变电站二次系统状态估计方法及装置，用于解决现有技术中，智能变电站二次系统是按照特定的功能设计的，数据采集独立、功能单一，为了综合运用各系统的数据信息，经常需要大量人工参与和实际经验，导致了费时费力，效率低下，限制了电网事故处理能力和恢复速度的技术问题。本专利技术提供的一种智能变电站二次系统状态估计方法，包括：解析智能变电站二次系统对应的SCD文件获取逻辑节点采样数据发送矩阵和逻辑节点采样数据接收矩阵，其中，所述逻辑节点采样数据发送矩阵为：其中，m为具有收发采样数据功能的逻辑节点数量，n为采样数据种类；所述逻辑节点采样数据接收矩阵为：根据所述逻辑节点采样数据发送矩阵和所述逻辑节点采样数据接收矩阵构造逻辑节点关联模型矩阵，其中，所述逻辑节点关联模型矩阵具体为：根据一次设备采样数据种类和采样设备配置数量构造采样数据发送关联关系矩阵，其中，所述采样数据发送关联关系矩阵具体为：获取到采样数据的真值矩阵，所述真值矩阵具体为：Xq×1＝[x1…xq]T；获取到逻辑节点实际获取的m维采样接收值矩阵，所述采样接收值矩阵具体为:Zm×1,i＝[z1,i…Zm,i]T；其中，Zj,i表示第j个逻辑节点对采样数据i的采样接收值大小；构造逻辑节点理论获取的m维采样接收值矩阵，所述采样接收值矩阵具体为：h(x)m×1,i＝[h(x)1,i…h(x)m,i]T；根据所述逻辑节点采样数据发送矩阵、所述逻辑节点采样数据接收矩阵和所述采样数据发送关联关系矩阵构造二次系统状态估计量测传递矩阵，所述二次系统状态估计量测传递矩阵具体为：构造所述逻辑节点理论采样接收值与所述采样数据真值之间的第一关系式，所述第一关系式具体为：h(x)m×1,i＝Cm×1,i×xi；构造所述逻辑节点理论采样接收值与逻辑节点实际采样接收值之间的第二关系式，所述第二关系式具体为：Zm×1,i＝h(x)m×1,i+vm×1,i；其中，vm×1,i为实际采样接收值大小与理论采样接收值大小之间的误差；将所述逻辑节点理论采样接收值作为量测方程，构造整体误差最小目标函数，所述整体误差最小目标函数具体为：minJ(h(x)m×1,i)＝(Zm×1,i-h(x)m×1,i)TR-1(Zm×1,i-h(x)m×1,i)；其中，R为权重矩阵；根据所述整体误差最小目标函数获得线性状态估计解式，所述线性状态估计解式具体为：根据所述线性状态估计解式获取到采样接收值估计矩阵，所述采样接收值估计矩阵具体为：优选地，所述解析智能变电站二次系统对应的SCD文件获取逻辑节点采样数据发送矩阵和逻辑节点采样数据接收矩阵，其中，所述逻辑节点采样数据发送矩阵具体为：其中，m为具有收发采样数据功能的逻辑节点数量，n为采样数据种类具体包括：解析智能变电站二次系统对应的SCD文件获取逻辑节点采样数据发送矩阵和逻辑节点采样数据接收矩阵，其中，所述逻辑节点采样数据发送矩阵具体为：当逻辑节点j发送采样数据i时，将pij赋值为1，当逻辑节点j不发送采样数据i时，将pij赋值为0，其中，m为具有收发采样数据功能的逻辑节点数量，n为采样数据种类。优选地，所述逻辑节点采样数据接收矩阵为：具体包括：所述逻辑节点采样数据接收矩阵为：当逻辑节点j接收采样数据i时，将rij赋值为1，当逻辑节点j不接收采样数据i时，将rij赋值为0。优选地，所述采样数据发送关联关系矩阵具体为：具体包括：所述采样数据发送关联关系矩阵具体为：当逻辑节点i发送采样数据j时，将bij赋值为1，当逻辑节点i不发送采样数据j时，将bij赋值为0，其中，q为采样数据数目。优选地，所述根据所述整体误差最小目标函数获得线性状态估计解式具体包括：根据所述整体误差最小目标函数通过加权最小二乘法获得线性状态估计解式。本专利技术提供的一种智能变电站二次系统状态估计装置，包括：解析模块，用于解析智能变电站二次系统对应的SCD文件获取逻辑节点采样数据发送矩阵和逻辑节点采样数据接收矩阵，其中，所述逻辑节点采样数据发送矩阵为：其中，m为具有收发采样数据功能的逻辑节点数量，n为采样数据种类；所述逻辑节点采样数据接收矩阵为：第一构造模块，用于根据所述逻辑节点采样数据发送矩阵和所述逻辑节点采样数据接收矩阵构造逻辑节点关联模型矩阵，其中，所述逻辑节点关联模型矩阵具体为：第二构造模块，用于根据一次设备采样数据种类和采样设备配置数量构造采样数据发送关联关系矩阵，其中，所述采样数据发送关联关系矩阵具体为：第一获取模块，用于获取到采样数据的真值矩阵，所述真值矩阵具体为：Xq×1＝[x1…xq]T；第二获取模块，用于获取到逻辑节点实际获取的m维采样接收值矩阵，所述采样接收值矩阵具体为:Zm×1,i＝[z1,i…zm,i]T；其中，Zj,i表示第j个逻辑节点对采样数据i的采样接收值大小；第三构造模块，用于构造逻辑节点理论获取的m维采样接收值矩阵，所述采样接收值矩阵具体为：h(x)m×1,i＝[h(x)1,i…h(x)m,i]T；第四构造模块，用于根据所述逻辑节点采样数据发送矩阵、所述逻辑节点采样数据接收矩阵和所述采样数据发送关联关系矩阵构造二次系统状态估计量测传递矩阵，所述二次系统状态估计量测传递矩阵具体为：第五构造模块，用于构造所述逻辑节点理论采样接收值与所述采样数据真值之间的第一关系式，所述第一关系式具体为：h(x)m×1,i＝Cm×1,i×xi；第六构造模块，用于构造所述逻辑节点理论采样接收值与逻辑节点实际采样接收值之间的第二关系式，所述第二关系式具体为：Zm×1,i＝h(x)m×1,i+vm×1,i；其中，vm×1,i为实际采样接收值大小与理论采样接收值大小之间的误差；第七构造模块，用于将所述逻辑节点理论采样接收值作为量测方程，构造整体误差最小目标函数，所述整体误差最小目标函数具体为：minJ(h(x)m×1,i)＝(Zm×1,i-h(x)m×1,i)TR-1(Zm×1,i-h(x)m×1,i)；其中，R为权重矩阵；第三获取模块，用于根据所述整体误差最小目标函数获得线性状态估计解式，所述线性状态估计解式具体为：第四获取模块，用于根据所述线性状态估计解式获取到采样接收值估计矩阵，所述采样接收值估计矩阵具体为：优选地，所述解析模块具体用于：解析智能变电站二次系统对应的SCD文件获取逻辑节点采样数据发送矩阵和逻辑节点采样数据接收矩阵，其中，所述逻辑节点采样数据发送矩阵具体为：当逻辑节点j发送采样数据i时，将pij赋值为1，当逻辑节点j不发送采样数据i时，将pij赋值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能变电站二次系统状态估计方法，其特点在于，包括：解析智能变电站二次系统对应的SCD文件获取逻辑节点采样数据发送矩阵和逻辑节点采样数据接收矩阵，其中，所述逻辑节点采样数据发送矩阵为：

【技术特征摘要】
1.一种智能变电站二次系统状态估计方法，其特点在于，包括：解析智能变电站二次系统对应的SCD文件获取逻辑节点采样数据发送矩阵和逻辑节点采样数据接收矩阵，其中，所述逻辑节点采样数据发送矩阵为：其中，m为具有收发采样数据功能的逻辑节点数量，n为采样数据种类；所述逻辑节点采样数据接收矩阵为：根据所述逻辑节点采样数据发送矩阵和所述逻辑节点采样数据接收矩阵构造逻辑节点关联模型矩阵，其中，所述逻辑节点关联模型矩阵具体为：根据一次设备采样数据种类和采样设备配置数量构造采样数据发送关联关系矩阵，其中，所述采样数据发送关联关系矩阵具体为：获取到采样数据的真值矩阵，所述真值矩阵具体为：Xq×1＝[x1…xq]T；获取到逻辑节点实际获取的m维采样接收值矩阵，所述采样接收值矩阵具体为:Zm×1,i＝[z1,i…zm,i]T；其中，Zj,i表示第j个逻辑节点对采样数据i的采样接收值大小；构造逻辑节点理论获取的m维采样接收值矩阵，所述采样接收值矩阵具体为：h(x)m×1,i＝[h(x)1,i…h(x)m,i]T；根据所述逻辑节点采样数据发送矩阵、所述逻辑节点采样数据接收矩阵和所述采样数据发送关联关系矩阵构造二次系统状态估计量测传递矩阵，所述二次系统状态估计量测传递矩阵具体为：构造所述逻辑节点理论采样接收值与所述采样数据真值之间的第一关系式，所述第一关系式具体为：h(x)m×1,i＝Cm×1,i×xi；构造所述逻辑节点理论采样接收值与逻辑节点实际采样接收值之间的第二关系式，所述第二关系式具体为：Zm×1,i＝h(x)m×1,i+vm×1,i；其中，vm×1,i为实际采样接收值大小与理论采样接收值大小之间的误差；将所述逻辑节点理论采样接收值作为量测方程，构造整体误差最小目标函数，所述整体误差最小目标函数具体为：minJ(h(x)m×1,i)＝(Zm×1,i-h(x)m×1,i)TR-1(Zm×1,i-h(x)m×1,i)；其中，R为权重矩阵；根据所述整体误差最小目标函数获得线性状态估计解式，所述线性状态估计解式具体为：根据所述线性状态估计解式获取到采样接收值估计矩阵，所述采样接收值估计矩阵具体为：2.根据权利要求1所述的智能变电站二次系统状态估计方法，其特征在于，所述解析智能变电站二次系统对应的SCD文件获取逻辑节点采样数据发送矩阵和逻辑节点采样数据接收矩阵，其中，所述逻辑节点采样数据发送矩阵具体为：其中，m为具有收发采样数据功能的逻辑节点数量，n为采样数据种类具体包括：解析智能变电站二次系统对应的SCD文件获取逻辑节点采样数据发送矩阵和逻辑节点采样数据接收矩阵，其中，所述逻辑节点采样数据发送矩阵具体为：当逻辑节点j发送采样数据i时，将pij赋值为1，当逻辑节点j不发送采样数据i时，将pij赋值为0，其中，m为具有收发采样数据功能的逻辑节点数量，n为采样数据种类。3.根据权利要求2所述的智能变电站二次系统状态估计方法，其特征在于，所述逻辑节点采样数据接收矩阵为：具体包括：所述逻辑节点采样数据接收矩阵为：当逻辑节点j接收采样数据i时，将rij赋值为1，当逻辑节点j不接收采样数据i时，将rij赋值为0。4.根据权利要求3所述的智能变电站二次系统状态估计方法，其特征在于，所述采样数据发送关联关系矩阵具体为：具体包括：所述采样数据发送关联关系矩阵具体为：当逻辑节点i发送采样数据j时，将bij赋值为1，当逻辑节点i不发送采样数据j时，将bij赋值为0，其中，q为采样数据数目。5.根据权利要求4所述的智能变电站二次系统状态估计方法，其特征在于，所述根据所述整体误差最小目标函数获得线性状态估计解式具体包括：根据所述整体误差最小目标函数通过加权最小二乘法获得线性状态估计解式。6.一种智能变电站二次系统状态估计装置，其特征在于，包括：解析模块，用于解析智能变电站二次系统对应的SCD文件获取逻辑节点采样数据发送矩阵和逻辑节点采样数据接收矩阵，其中，所述逻辑节点采样数据发送矩阵为：其中，m为具有收发采样数据功能的逻辑节点数量，n为采样数据种类；所述逻辑节点采样数据接收矩阵为：第一构造模块，用于根...

【专利技术属性】
技术研发人员：何杰，马凯，陈皓，黄曙，禤文健，胡春潮，尤毅，冯善强，侯艾君，汪溢，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44