基于输电线路电流不平衡量的SCADA不良数据剔除方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了基于输电线路电流不平衡量的SCADA不良数据剔除方法及系统，方法包括获取待测线路两端的SCADA量测数据；将所述量测数据转换为单相量测数据；获取待测线路的对地电纳参数，并设置置信区间的长度；根据所述单相量测数据，计算待测线路电流的不平衡量，并确定所述置信区间的端点，将分布于置信区间之外的量测数据剔除。系统与调控中心进行通信，将剔除掉不良数据的SCADA量测数据发送给调控中心。本发明专利技术不需要建立复杂的方程，方法简单，能快速、准确的剔除不良数据，且应用范围广泛。

SCADA Bad Data Elimination Method and System Based on Current Imbalance of Transmission Line

【技术实现步骤摘要】
基于输电线路电流不平衡量的SCADA不良数据剔除方法及系统
本专利技术涉及电力系统运行数据处理
,具体地说是基于输电线路电流不平衡量的SCADA不良数据剔除方法及系统。
技术介绍
监视控制与数据采集系统(SupervisoryControlAndDataAcquisition,SCADA)是电力系统的重要组成部分之一。SCADA量测数据是是监测有序用电实施情况的重要依据，是电力系统进行状态估计、潮流计算、负荷预测的基础，其在电力系统的安全稳定运行中发挥着重要作用。SCADA采集数据的非同步性及A/D转化的误差影响了数据的准确度。随着电力系统规模的不断扩大，光伏、风电等大规模分布式电源接入电网，造成了电网电压波动大、电网电能质量降低等影响，系统中不良数据出现的概率提高，影响了有序用电、需求侧响应等的方案编制及效果评估。目前，为提高量测数据的准确度，为剔除不良的量测数据，国内外对量测数据的剔除方法做了大量研究。专利《一种基于PMU量测和SCADA量测的不良数据检测与辨识方法》中，提出了基于SCADA量测数据与PMU(PhasorMeasurementUnit，同步向量测量装置)量测数据的不良数据进行剔除，然而对于仅安装有SCADA系统的出线，该方法并不适用。在专利《基于无功功率损耗的电力系统SCADA坏数据过滤方法》中，提出了基于无功功率的坏数据剔除方法，而在实际电力系统中，无功功率通过电压互感器与电流互感器发送的采集电气量计算获取。受到SCADA系统时差的影响，相对于电流相量，SCADA系统中的无功功率存在较大误差。在专利《电力系统不良数据监测与辨识方法》一文中，提出了一种不良数据监测与辨识的方法。该方法应用多维的非线性函数，在卡尔曼滤波基础上对系统进行不良数据的监测与辨识。方法较复杂，多用于仿真系统中，工程实用性较差。
技术实现思路
本专利技术实施例中提供了基于输电线路电流不平衡量的SCADA不良数据剔除方法及系统，以解决现有方法实用性差、误差大的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例公开了如下技术方案：本专利技术第一方面提供了基于输电线路电流不平衡量的SCADA不良数据剔除方法，包括以下步骤：S1,获取待测线路两端的SCADA量测数据；S2,将所述量测数据转换为单相量测数据；S3,获取待测线路的对地电纳参数，并设置置信区间的长度；S4,根据所述单相量测数据，计算待测线路电流的不平衡量，并确定所述置信区间的端点，将分布于置信区间之外的量测数据剔除。进一步地，步骤S1中每隔固定时段进行一次量测数据的获取；步骤S4中所述置信区间用于对当前所有时段内获取的量测数据进行检测。进一步地，所述SCADA量测数据包括待测线路两端的电压幅值、电流幅值和有功功率。进一步地，所述计算待测线路电流不平衡量的具体过程为：计算待测线路两端量测数据的功率角；基于KCL原则，分别计算待测线路两端的过渡电流；根据过渡电流幅值，计算当前时段的电流不平衡量。进一步地，确定所述置信区间端点的具体过程为：计算N个时段电流不平衡量的平均值和标准差S；置信区间确定为λ为所述置信区间的长度。本专利技术第二方面提供了基于输电线路电流不平衡量的SCADA不良数据剔除系统，所述系统包括，数据采集模块，用于获取待测线路两端的SCADA量测数据和对地电纳参数；数据预处理模块，用于将所述两侧数据转换为单相量测数据；精度量度模块，用于设置置信区间的长度；运算处理模块，根据所述单相量测数据，计算待测线路电流的不平衡量，并确定所述置信区间的端点，将分布于置信区间之外的量测数据剔除。进一步地，所述系统与调控中心进行通信。
技术实现思路
中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是专利技术所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：以输电线路电流不平衡量为评价指标，可准确剔除量测数据中的不良数据。计算过程简单、准确率高，可应用于实际工程中。提高量测数据的准确性，进而提高有序用电、需求侧响应等方案编制、效果评估的精确度。该方法针对于SCADA量测数据，同样适用于WAMS(WideAreaMeasurementSystem，广域监测系统)系统量测数据，应用范围广泛。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术所述方法实施例的流程示意图；图2是本专利技术所述待测线路的等效电路图；图3是实测数据电流不平衡量分布图；图4是仿真数据电流不平衡量分布图；图5是本专利技术所述系统的结构示意图。具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本专利技术进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本专利技术省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本专利技术。本专利技术利用线路两端的电压幅值、电流幅值、有功功率以及线路的电纳参数，求得线路的电流不平衡量，进而求得基于电流不平衡量的量测数据的置信区间，评判量测数据的有效性，剔除不良量测数据。分别从两个不同的线路节点出发计算线路的过渡电流。基于由同一条线路2个不同节点计算出的过渡电流相等，当两者之间差距较大时，说明此段SCADA数据有效性偏低，则根据置信区间将不良数据进行剔除。如图1所示，本专利技术基于输电线路电流不平衡量的SCADA不良数据剔除方法，包括以下步骤：S1,获取待测线路两端的SCADA量测数据；S2,将所述量测数据转换为单相量测数据；S3,获取待测线路的对地电纳参数，并设置置信区间的长度；S4,根据所述单相量测数据，计算待测线路电流的不平衡量，并确定所述置信区间的端点，将分布于置信区间之外的量测数据剔除。步骤S1中，获取的量测数据包括待测线路两端的电压幅值、电流幅值和有功功率，并且每个固定时段采集一次量测数据，如设置数据采集间隔为1分钟。电流流向如图2所示。本实施例中包含N个时段，N的取值可根据实际电流变换范围确定，若在某天的第一时间段内，用电需求量大，则对应电流大；第二时间段内用电需求量小，则对应电流小，可将第一时间段和第二时间段分开计算，即分别进行步骤S1～S4的操作，如在第一时间段内设置N个采样时段，以第一时段的量测数据为例，获取到的量测数据如下表1所示，U1(kV)I1(A)P1(MW)U2(kV)I2(A)P2(MW)304.414479.743405.096303.894468.756-404.5表1表1中，U1(kV)、I1(A)和P1(MW)分别为待测线路1侧的相电压、相电流和三相有功功率；U2(kV)、I2(A)和P2(MW)分别为待测线路2侧的相电压、相电流和三相有功功率。步骤S2中，对步骤S1获取的数据进行预处理，在实际电力系统中读取的SCADA数据为三相数据，将线路两端三相量测数据统一转换为单相量测数据。将有功功率P除以3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于输电线路电流不平衡量的SCADA不良数据剔除方法，其特征是，包括以下步骤：S1,获取待测线路两端的SCADA量测数据；S2,将所述量测数据转换为单相量测数据；S3,获取待测线路的对地电纳参数，并设置置信区间的长度；S4,根据所述单相量测数据，计算待测线路电流的不平衡量，并确定所述置信区间的端点，将分布于置信区间之外的量测数据剔除。

【技术特征摘要】
1.基于输电线路电流不平衡量的SCADA不良数据剔除方法，其特征是，包括以下步骤：S1,获取待测线路两端的SCADA量测数据；S2,将所述量测数据转换为单相量测数据；S3,获取待测线路的对地电纳参数，并设置置信区间的长度；S4,根据所述单相量测数据，计算待测线路电流的不平衡量，并确定所述置信区间的端点，将分布于置信区间之外的量测数据剔除。2.根据权利要求1所述的基于输电线路电流不平衡量的SCADA不良数据剔除方法，其特征是，步骤S1中每隔固定时段进行一次量测数据的获取；步骤S4中所述置信区间用于对当前所有时段内获取的量测数据进行检测。3.根据权利要求2所述的基于输电线路电流不平衡量的SCADA不良数据剔除方法，其特征是，所述SCADA量测数据包括待测线路两端的电压幅值、电流幅值和有功功率。4.根据权利要求2所述的基于输电线路电流不平衡量的SCADA不良数据剔除方法，其特征是，所述计算待测线路电流不平衡量的具体过...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚萍，陈云龙，程婷婷，李军田，王艳玫，刘勇超，高荣华，赵雪，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37