一种电网量测问题智能诊断方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种电网量测问题智能诊断方法及系统，包括：基于电网时序数据计算电网不同时刻潮流断面的量测特征量，找出存在量测错误的断面；根据量测错误断面量测特征量查找历史潮流断面中与所述量测错误断面相似的历史断面；根据预先建立的决策树模型分析量测错误断面与相似的历史断面，得到量测错误类型。本发明专利技术提供的技术方案，根据决策树模型实现电网量测问题的智能诊断，提高了运行人员工作效率，提升了系统自动化精细程度，为电网在线安全稳定运行提供有力保障。

An Intelligent Diagnosis Method and System for Power Grid Measurement Problems

【技术实现步骤摘要】
一种电网量测问题智能诊断方法及系统
本专利技术属于电力系统分析及其自动化领域，具体涉及一种电网量测问题智能诊断方法及系统。
技术介绍
电网基础数据的维护是调度自动化系统运维的重要工作，准确可靠的电网运行数据是调度环节智能化的基础。由于对电网模型参数在测量、辨识和维护环节都存在一定的偏差，而量测数据通过多个环节的采集和转发也不可避免的存在误差和错误，最终导致状态估计结果出现偏差或发生残差污染。现有智能调度控制支持系统还缺乏有效的辅助分析方法定位量测问题，大量的基础数据问题分析仍依赖于运维人员的人工经验。现有的量测数据错误辨识技术，多采用单一断面人工排查或错误发生前后两个断面进行转移潮流数据比对实现量测错误的排查。现有方法虽然能够较为有效的定位数据问题出现的位置，并被排除以保证后续计算正常进行，但由于较多的依赖人工经验，判定时间长，自动化程度有待提升。另一方面，随着近年来特高压交直流电网的不断升级，网络结构日益复杂，依赖人工处理量测数据问题越来越无法与时俱进。判定问题区域后，不给出数据错误的原因，也使一些数据污染问题反复出现，无法根本治理。
技术实现思路
本专利技术提出了一种电网遥测问题智能诊断方法用于实现电网基础数据中量测问题的判断和定位，实现系统量测问题智能在线诊断，提高系统自动化程度，提升基础数据质量，保障大电网在线分析的准确性与实时性。本专利技术提供的一种电网量测问题智能诊断方法，包括：基于电网时序数据计算电网不同时刻潮流断面的量测特征量，找出存在量测错误的断面；根据量测错误断面的量测特征量查找历史潮流断面中与所述量测错误断面相似的历史断面；根据预先建立的决策树模型分析量测错误断面与相似的历史断面，得到量测错误类型。所述根据量测错误断面查找历史潮流断面中与所述量测错误断面相似的断面包括：搜索出与所述量测错误断面拓扑相同的历史断面；找出所述量测错误断面中导致量测错误的设备，根据所述设备的量测特征值在所述拓扑相同的历史断面中找出所述设备正常的历史断面，作为相似历史断面。所述决策树模型的建立包括：根据获取的电网的历史运行数据信息，提取历史断面的量测特征量；对提取的历史断面的量测特征量进行离散化权重分配处理形成决策树模型。所述对提取的历史断面的量测特征量进行离散化权重分配处理包括：将历史断面故障前后的量测特征量的连续数据信息离散化，由此递归数据信息的特征属性，将潮流断面与系统潮流计算结果数据依据特征属性进行概念分层。所述电网不同时刻潮流断面的量测特征量和历史断面的量测特征量均包括：模型数据特征量和遥测数据特征量。所述模型数据特征量包括历史运行数据和按照全网‐地区‐厂站顺序排序的潮流断面中各类型设备的个数总和。所述遥测数据特征量包括按设备描述与按拓扑描述的特征量。所述按设备描述的特征量包括：状态估计合格率、母线功率平衡信息、支路首末端和变压器绕组的功率平衡信息、设备类型和电压等级。所述母线功率平衡信息的计算公式如下所示：式中，RMXGL为母线功率平衡信息，M为参与母线电量平衡合格率计算的节点总数，MHG为母线的有功平衡量和无功平衡合格率达标的节点总数。所述支路首末端功率和变压器绕组的功率平衡信息包括：支路首末端和变压器各绕组的有功功率平衡信息和支路首末端和变压器各绕组的无功功率平衡信息。所述支路首末端和变压器各绕组的有功功率平衡信息的获取包括：在各支路有功功率平衡的约束条件下按下式判断线路首末端和变压器各绕组的有功功率是否平衡：|Pij+Pji-ΔP|≈0所述各支路有功功率平衡的约束条件包括：式中，Pij和Pji分别表示线路首末端和变压器各绕组的有功量测，Vi、Vj分别表示线路两端的电压大小，θij为相位角，b、g分别为支路的电纳、电导，ΔP表示线路首末端和变压器各绕组的有功平衡量。所述支路首末端和变压器各绕组的无功功率平衡信息的获取包括：在各支路无功功率平衡的约束条件下按下式判断线路首末端和变压器各绕组的无功功率是否平衡：|Qij+Qji-ΔQ|≈0所述各支路无功功率平衡的约束条件：ΔQ＝2vivjbcos(θij)-(vj2+vi2)(b+yc)≈2vivjb-(vj2+vi2)(b+yc)式中，Vi、Vj分别表示线路两端的电压大小，θij为相位角；b、g和yc分别为支路的电纳、电导和电容，ΔQ表示线路首末端和变压器各绕组的无功平衡量；Qij和Qji分别表示线路首末端和变压器各绕组的无功量测。所述按拓扑描述的特征量包括厂站信息和母线信息；所述厂站信息包括：设备总个数、带电设备个数、母线条数、电压等级个数所述母线信息包括：带点设备数、电压等级。所述获取的电网的时序运行数据信息包括：系统计算模型数据、系统量测数据，系统潮流信息、系统状态估计计算结果；所述系统计算模型数据包括电气连接关系与设备参数；所述系统量测数据通过SCADA系统、WAMS或PMU物理量采集装置获取，包括：遥测量、遥信量、遥调量、遥控量信息、PMU数据及故障录波数据；所述系统潮流信息包括：电网运行系统历史潮流断面信息和电网运行实时潮流断面信息；所述系统状态估计计算结果包含历史存储的电网状态估计计算结果信息、电网实时状态估计计算结果。所述决策树模型包括根据量测特征量的特征属性得出的量测错误类型。本专利技术提供一种电网量测问题智能诊断系统，包括：第一查找模块，用于基于时序计算电网潮流断面的量测特征量，找出存在量测错误的断面；第二查找模块，用于根据量测错误断面的量测特征量查找历史潮流断面中与所述量测错误断面相似的历史断面；诊断模块，用于根据预先建立的决策树模型分析量测错误断面与相似的历史断面，得到量测错误类型。与最接近的现有技术比，本专利技术提供的技术方案具有以下有益效果：本专利技术提供的技术方案，根据预先建立的决策树模型诊断电网量测问题，实现了系统量测问题智能在线诊断，提高了系统自动化程度，提升了电网基础数据的质量，保障了大电网在线分析的准确性与实时性；本专利技术提供的技术方案，通过获取电网运行数据信息，提取包括模型数据特征量和遥测数据特征量的量测特征量，对量测特征量进行离散化权重分配，得到决策树模型，基于决策树模型实时、智能判断电网系统遥测数据错误，输出智能诊断结果，大大节约人力成本。本专利技术提供的技术方案，解决了电网基础数据中量测数据错误人工辨识不够准确、错误处理速度不够快的问题，全面提升基础数据量测错误数据处理精确性和实效性，提升了系统自动化程度与调控运行维护人员工作效率。附图说明图1为本专利技术一种电网量测问题智能诊断方法流程图；图2为本专利技术实施例电网量测问题智能诊断方法流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细的说明：如图1所示，本专利技术提供的一种电网量测问题智能诊断方法，包括：基于电网时序数据计算电网不同时刻潮流断面的量测特征量，找出存在量测错误的断面；根据量测错误断面的量测特征量查找历史潮流断面中与所述量测错误断面相似的历史断面；根据预先建立的决策树模型分析量测错误断面与相似的历史断面，得到量测错误类型。所述根据量测错误断面查找历史潮流断面中与所述量测错误断面相似的断面包括：搜索出与所述量测错误断面拓扑相同的历史断面；找出所述量测错误断面中导致量测错误的设备，根据所述设备的量测特征值在所述拓扑相同的历史断面中找出所述设备正常的历史断面，作为相似历本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电网量测问题智能诊断方法，其特征在于，包括：基于电网时序数据计算电网不同时刻潮流断面的量测特征量，找出存在量测错误的断面；根据量测错误断面的量测特征量查找历史潮流断面中与所述量测错误断面相似的历史断面；根据预先建立的决策树模型分析量测错误断面与相似的历史断面，得到量测错误类型。

【技术特征摘要】
1.一种电网量测问题智能诊断方法，其特征在于，包括：基于电网时序数据计算电网不同时刻潮流断面的量测特征量，找出存在量测错误的断面；根据量测错误断面的量测特征量查找历史潮流断面中与所述量测错误断面相似的历史断面；根据预先建立的决策树模型分析量测错误断面与相似的历史断面，得到量测错误类型。2.如权利要求1所述的电网量测问题智能诊断方法，其特征在于，所述根据量测错误断面查找历史潮流断面中与所述量测错误断面相似的断面包括：搜索出与所述量测错误断面拓扑相同的历史断面；找出所述量测错误断面中导致量测错误的设备，根据所述设备的量测特征值在所述拓扑相同的历史断面中找出所述设备正常的历史断面，作为相似历史断面。3.如权利要求1所述的电网量测问题智能诊断方法，其特征在于，所述决策树模型的建立包括：根据获取的电网的历史运行数据信息，提取历史断面的量测特征量；对提取的历史断面的量测特征量进行离散化权重分配处理形成决策树模型。4.如权利要求3所述的基于时序数据的电网量测问题智能诊断方法，其特征在于，所述对提取的历史断面的量测特征量进行离散化权重分配处理包括：将历史断面故障前后的量测特征量的连续数据信息离散化，由此递归数据信息的特征属性，将潮流断面与系统潮流计算结果数据依据特征属性进行概念分层。5.如权利要求1-4任一所述的电网量测问题智能诊断方法，其特征在于，所述电网不同时刻潮流断面的量测特征量和历史断面的量测特征量均包括：模型数据特征量和遥测数据特征量。6.如权利要求5所述的电网量测问题智能诊断方法，其特征在于，所述模型数据特征量包括历史运行数据和按照全网‐地区‐厂站顺序排序的潮流断面中各类型设备的个数总和。7.如权利要求5所述的电网量测问题智能诊断方法，其特征在于，所述遥测数据特征量包括按设备描述与按拓扑描述的特征量。8.如权利要求7所述的电网量测问题智能诊断方法，其特征在于，所述按设备描述的特征量包括：状态估计合格率、母线功率平衡信息、支路首末端和变压器绕组的功率平衡信息、设备类型和电压等级。9.如权利要求8所述的电网量测问题智能诊断方法，其特征在于，所述母线功率平衡信息的计算公式如下所示：式中，RMXGL为母线功率平衡信息，M为参与母线电量平衡合格率计算的节点总数，MHG为母线的有功平衡量和无功平衡合格率达标的节点总数。10.如权利要求8所述的电网量测问题智能诊断方法，其特征在于，所述支路首末端和变压器绕组的功率平衡信息包括：支路首末端和变压器各绕组的有功功率平衡信息和支路首末端和变压器各绕组的无功功率平衡信息。11.如权利要求10所述的电网量测问题智能诊断方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓忱，王磊，汤卫东，孙博，李晓红，吕闫，刘涛，张印，王春明，杨晓楠，肖小刚，谈林涛，于文娟，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网公司，国家电网公司华中分部，
类型：发明
国别省市：北京,11