用于电力系统的SCADA-PMU数据融合方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于电力系统的SCADA‑PMU数据融合方法，包括采集节点在SCADA和PMU中的时序运行数据；对SCADA系统时序数据进行插值填充；剔除PMU系统时序数据的噪声点数据；对数据进行平滑处理；进行采样时间点对齐并计算得到最佳对齐位置；计算最终的融合数值并完成SCADA‑PMU数据的融合。本发明专利技术能够精确地实时反映电力系统各节点运行状态，而且能够精确的进行数据融合计算，可靠性高、精确性好且简单方便。

【技术实现步骤摘要】
用于电力系统的SCADA-PMU数据融合方法
本专利技术属于电气自动化领域，具体涉及一种用于电力系统的SCADA-PMU数据融合方法。
技术介绍
随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。因此，电力系统的稳定可靠运行，就成为了电力系统最重要的任务之一。在现行的电力系统中，电力系统主要采用SCADA、PMU等智能监控与数据采集的技术，实现电力系统监测智能化、供能可靠化、运行稳定化的总体目标。当今电力系统，SCADA系统应用广泛，且SCADA系统的应用技术已相对成熟，但存在采样频率低、无法测量相角、频率变化率等技术短板；近年来，基于GPS的相量采集装置PMU凭借测量精度高、种类多的特点，逐渐开始应用于电力系统中，但是由于经济、技术等多方面原因受限，目前PMU装置的实际应用相对较少。SCADA与PMU监测方式各有优劣，为实现优势互补，需将二者的监测数据融合。针对SCADA与PMU的监测数据融合方法主要有：对两组数据权重赋值直接融合；采用电压灵敏度矩阵的状态估计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电力系统的SCADA-PMU数据融合方法，包括如下步骤：/nS1.采集电力系统中某一节点在SCADA系统和PMU系统中的时序运行数据；/nS2.采用牛顿插值法对所获取的SCADA系统的时序数据进行插值填充，从而得到与PMU系统相同采样频率的时序数据；/nS3.采用差分绝对值法剔除所获取的PMU系统的时序数据中的噪声点数据；/nS4.采用灰色预测模型对步骤S3获取的数据进行平滑处理；/nS5.将步骤S2得到的处理后的SCADA系统时序数据和步骤S4得到的处理后的PMU系统时序数据，进行采样时间点对齐，并计算得到最佳对齐位置；/nS6.将步骤S5得到的对齐后的数据，计算得到最终的融合数...

【技术特征摘要】
1.一种用于电力系统的SCADA-PMU数据融合方法，包括如下步骤：
S1.采集电力系统中某一节点在SCADA系统和PMU系统中的时序运行数据；
S2.采用牛顿插值法对所获取的SCADA系统的时序数据进行插值填充，从而得到与PMU系统相同采样频率的时序数据；
S3.采用差分绝对值法剔除所获取的PMU系统的时序数据中的噪声点数据；
S4.采用灰色预测模型对步骤S3获取的数据进行平滑处理；
S5.将步骤S2得到的处理后的SCADA系统时序数据和步骤S4得到的处理后的PMU系统时序数据，进行采样时间点对齐，并计算得到最佳对齐位置；
S6.将步骤S5得到的对齐后的数据，计算得到最终的融合数值，完成SCADA-PMU数据的融合。


2.根据权利要求1所述的用于电力系统的SCADA-PMU数据融合方法，其特征在于步骤S1所述的采集电力系统中某一节点在SCADA系统和PMU系统中的时序运行数据，具体为采集电力系统中一具体节点在某时间段内的SCADA系统电压幅值数据Yscada与PMU测量装置电压幅值数据Ypmu；所述的电压幅值数据包括发电机输出电压幅值、变压器高低绕组电压幅值、隔离开关两端的电压幅值、母线电压幅值和输配电电压幅值。


3.根据权利要求1或2所述的用于电力系统的SCADA-PMU数据融合方法，其特征在于步骤S2所述的采用牛顿插值法对所获取的SCADA系统的时序数据进行插值填充，具体为采用如下步骤进行插值填充：
A.满足插值条件的n次牛顿插值多项式为：
Nn(x)＝a0+a1(t-t0)+a2(t-t0)(t-t1)+…+ak(t-t0)(t-t1)…(t-tk-1)+…+an(t-t0)(t-t1)…(t-tn-1)
式中ak为待定系数；
B.设定函数f(t)在点xk处的p阶差分为Δpyk＝Δp-1yk+1-Δp-1yk，在等距节点tk＝t0+kh，k＝0,1,2…，采用差分形式表示牛顿插值多项式的系数，得到满足插值条件的牛顿插值多项式为：



式中t为时刻；i为采样点的序号，i＝1,2,...,n-1；ti为第i个采样点所对应的时刻；Nn(t)为第t时刻SCADA系统时序电压幅值数据的填充数值；y0为节点的电压初值；Δy0为一阶差分值；h为每两个点的等距离间隔值；yk为节点的电压幅值。


4.根据权利要求3所述的用于电力系统的SCADA-PMU数据融合方法，其特征在于步骤S3所述的采用差分绝对值法剔除所获取的PMU系统的时序数据中的噪声点数据，具体为采用如下步骤剔除噪声点数据：
a.对所获取的PMU系统的时序数据进行一阶后向差分，得到数据集合{(ti,Δyi)}；其中i为采样点的序号，i＝1,2,...,n-1；ti为第i个采样点所对应的时刻；Δyi＝yi+1-yi，yi为ti时刻所对应的采样值；
b.设定第一阈值M1，并比较|Δyi|与第一阈值M1的大小：
...

【专利技术属性】
技术研发人员：文明，李文英，谭玉东，姜飞，戴逢哲，廖菁，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，国网湖南省电力有限公司经济技术研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43