一种电容式电压互感器CVT的误差迭代评估方法技术

本发明专利技术公开了一种电容式电压互感器CVT的误差迭代评估方法，包括如下步骤：搭建实验室仿真平台，构造CVT离线数据D

【技术实现步骤摘要】
一种电容式电压互感器CVT的误差迭代评估方法


[0001]本专利技术涉及一种电力计量在线监测方法，尤其是一种电容式电压互感器CVT的误差迭代评估方法。

技术介绍

[0002]电压互感器（Voltage Transformer，简称VT）是发电厂、变电所等输电和供电系统不可缺少的一种电器。精密电压互感器是电测试验室中用来扩大量限，测量电压、功率和电能的一种仪器。电压互感器和变压器很相像，都是用来变换线路上的电压。
[0003]电压互感器作为电力系统中的关键设备，在保证二次设备和用电安全的前提下实现一次电压的准确测量，为电能计量、状态监控和继电保护等提供了可靠的依据。确保电压互感器处于稳定的运行状态，能够保证电力系统在计量和测量方面的准确性，且提高自动装置和继电保护动作的可靠度，有利于实现电力系统的安全、稳定和经济运行。
[0004]电容式电压互感器（Capacitance voltage transformer，简称CVT）是由串联电容器分压，再经电磁式互感器降压和隔离，作为表计、继电保护等的一种电压互感器。电容式电压互感器还可以将载波频率耦合到输电线用于长途通信、远方测量、选择性的线路高频保护、遥控、电传打字等。
[0005]在电力系统的实际运行中，由于电网运行工况复杂多变以及电压互感器CVT使用年限的增长，电压互感器CVT的运行状态以及自身的精度将随之而变化。电压互感器CVT精度的降低为电力系统的安全、稳定和经济运行带来了隐患。长期运行经验表明，由于电压互感器CVT使用年限的增长，运行若干年后的电压互感器CVT存在着一定的超差风险。超差电压互感器CVT继续运行将给发供用三方的关口计量贸易结算带来巨大损失，甚至影响电力系统的稳定运行。
[0006]因此，需要对运行中电压互感器CVT的计量误差状态进行有效评估，及时发现电压互感器CVT的超差问题，为制定相应的维护以及检修策略提供可靠的依据；并对具有高超差风险的电压互感器CVT进行风险预警，及时发现劣化趋势严重的电压互感器，保证电压互感器CVT检修的及时性；同时可实现只对有需求的电压互感器CVT进行必要的维护，避免以往对部分电压互感器CVT的盲目检修维护，减小工作量，提高劳动效率。
[0007]现有的在线评估方法是依据电力系统中各设备所采集的信号并基于数据驱动的原理进行分析和处理，从而评估电压互感器CVT的误差状态，即通过借助历史数据、实时数据和关系型数据构造出近似的模型并依靠大量的数据和计算来实时表征电压互感器CVT真实的误差状态。但该类方法存在一旦数据样本较少就很难反映出电压互感器CVT真实的误差状态的问题，将影响电压互感器CVT真实误差状态的准确性。

技术实现思路

[0008]本专利技术是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种电容式电压互感器CVT的误差迭代评估方法，以在较少的数据样本情况下能够获得电压互感器CVT的真实误差
状态。
[0009]本专利技术为解决技术问题采用以下技术方案。
[0010]本专利技术的一种电容式电压互感器CVT的误差迭代评估方法，具体包括如下步骤：步骤S100：搭建实验室仿真平台，构造CVT离线数据D
L
；所述CVT离线数据D
L
包括误差真值数据D
L1
、固定误差数据D
L2
、周期误差数据D
L3
、渐变误差数据D
L4
、随机误差数据D
L5
；步骤S200：利用第一预测模型f1（
·
）、第二预测模型f2（
·
）、第三预测模型f3（
·
）、第四预测模型f4（
·
）、第五预测模型f5（
·
）和第六预测模型f6（
·
）进行预测，分别获得第一预测结果y1、第二预测结果y2、第三预测结果y3、第四预测结果y4、第五预测结果y5和第六预测结果y6；利用第一预测模型f1（
·
），对误差真值数据D
L1
进行预测，得到第一预测结果y1；利用第二预测模型f2（
·
），对固定误差数据D
L2
与第一预测结果进行预测，得到第二预测结果y2；利用第三预测模型f3（
·
），对周期误差数据D
L3
与第二预测结果进行预测，得到第三预测结果y3；利用第四预测模型f4（
·
），对渐变误差数据D
L4
与第三预测结果进行预测，得到第四预测结果y4；利用第五预测模型f5（
·
），对随机误差数据D
L5
与第四预测结果进行预测，得到第五预测结果y5；利用第一预测结果y1、第二预测结果y2、第三预测结果y3、第四预测结果y4和第五预测结果y5训练得到第六预测模型f6（
·
）；y1=f1（D
L1
）
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（6）；y2=f2（y1，D
L2
）
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（7）；y3=f3（y2，D
L3
）
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（8）；y4=f4（y3，D
L4
）
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（9）；y5=f5（y4，D
L5
）
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（10）；y5=f6（y1，y2，y3，y4，y5）
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（11）；步骤S300：利用迁移学习算法，将步骤S200中的第六预测模型f6（
·
）迁移至CVT实时工况中，得到第七预测模型f7（
·
）；步骤S400：获取在线CVT误差数据，利用STL分解法将在线CVT误差数据分解为误差周期项、误差趋势项、误差余项；步骤S500：利用第七预测模型f7（
·
），得到第七预测结果y7、第八预测结果y8和第九预测结果y9；步骤S600：利用第七预测结果y7、第八预测结果y8和第九预测结果y9训练得到第八预测模型f8（
·
）；步骤S700：利用第八预测模型f8（
·
），对待测CVT的误差进行预测。
[0011]本专利技术的一种电容式电压互感器CVT的误差迭代评估方法的特点也在于：进一步地，所述步骤300中，预训练过程为：第七预测模型f7（
·
）的预训练模型参数设置成与第六预测模型f6（
·
）的参数一致。
[0012]进一步地，所述步骤300中，第七预测模型f7（
·
）的训练过程为，利用t
‑
1时刻的在
线误差数据作为输入，t时刻的在线误差数据作为输出，对第六预测模型f6（
·
）进行训练，得到第七预测模型f7（
·...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
（
·
）。4.根据权利要求1所述的一种电容式电压互感器CVT的误差迭代评估方法，其特征是，所述步骤400中，在线CVT误差数据可被STL分解为：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(12)式（12）中，、和、分别表示误差周期项、误差趋势项、误差余项，t为采样时刻。5.根据权利要求4所述的一种电容式电压互感器CVT的误差迭代评估方法，其特征是，所述步骤400中，STL分解法包括内循环迭代过程和外循环迭代过程。6.根据权利要求5所述的一种电容式电压互感器CVT的误差迭代评估方法，其特征是，所述STL分解法的第i+1次迭代的过程包括如下步骤：步骤S1：对CVT的历史误差数据进行去趋势项处理；步骤S2：子序列平滑步骤；步骤S3：计算新时间序列的趋势项分量和新时间序列的季节性分量；步骤S4：得到原始序列的季节分量和趋势分量；步骤S5：判断原始序列的季节分量和趋势分量是否收敛；收敛则跳出内循环，得到时间序列的余项分量。7.根据权利要求1所述的一种电容式电压互感器CVT的误差迭代评估方法，其特征是，所述步骤500中，利用第七预测模型f7（
·
），对误差周期项进行时域多头自注意力预测，得到第七预测结果y7；利用第七预测...

【专利技术属性】
技术研发人员：高寅，陈曦鸣，周开保，庄磊，梁晓伟，高燃，卞志刚，王超，黄丹，刘单华，周媛，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司营销服务中心，
类型：发明
国别省市：