基于多数据处理的变电站电流二次回路状态评估方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力系统自动化技术领域，具体涉及一种基于多数据处理的变电站电 流二次回路状态评估方法。
【背景技术】
[0002] 变电站电流二次回路状态评估不仅能时刻对二次电流回路进行检测、及时发现故 障及故障隐患，以便合理安排人员进行检修，有效较少故障的发生，同时对提高变电站智能 化和电网运行的可靠性以及提高工作人员的工作效率等方面具有重要的意义。
[0003] 目前变电站电流二次回路状态评估的困难主要有：（1)影响变电站电流二次回路 状态评估的因素众多，这些因素中有些与电流二次回路的状态有定量关系，有些具有定性 关系，有些两者兼有；（2)状态评估受到多指标的制约，不仅仅取决于现有数据分析、同时要 综合考虑历史数据以及安装环境等因素的影响。
[0004] 现有的状态评估方法主要分为两类，一种是完全依赖于评估者的主观判断，由于 评估者的主观判断影响，不确定性因素较多；另一种是完全依赖某一种检测数据，忽视了其 它有用信息在运行维护中的重要性。这两类评估方法的评估准确性都有待提高。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种基于多数据处理的变电站电流二次回路状态评估方 法。
[0006] 实现本发明目的的技术方案为：
[0007] -种基于多数据处理的变电站电流二次回路状态评估方法，步骤如下：
[0008] 步骤1、获取不同环境温度下的变电站电流二次回路发热修正系数；
[0009] 步骤2、检测变电站电流二次回路温度和安装环境温度，构建变电站电流二次回路 发热量修正函数；
[0010] 步骤3、构建电流二次回路良好状态下的发热计算模型；
[0011] 步骤4、确定单位时间内二次回路检测发热量和假设二次回路良好状态下发热量 的差值、增比系数和评估系数；
[0012] 步骤5、根据评估等级可信函数确定变电站电流二次回路状态。
[0013] 与现有技术相比，本发明的显著优点为：
[0014] (1)本发明提供了一种基于多数据处理的变电站电流二次回路状态评估方法，评 估精度高，评估方法简单，具有较高的实用价值，为实现变电站设备的状态维护提供客观依 据；
[0015] (2)本发明可以有效地弥补简单温度检测方法的缺陷，并且利用电流数据、环境数 据和大量历史数据以及结合电网运行结构提高了变电站电流二次回路状态评估的准确性， 在智能电网中具有广泛的应用前景。
【附图说明】
[0016] 图1为本发明基于多数据处理的变电站电流二次回路状态评估方法流程图。
[0017] 图2为本发明的评估系统结构框图。
[0018]图3为本发明的修正参数实验图。
【具体实施方式】
[0019] 结合图1，本发明的一种基于多数据处理的变电站电流二次回路状态评估方法，由 变电站电流二次回路及其安装环境温度检测、变电站电网数据收集与分析计算、历史数据 库、变电站电流二次回路状态评估等部分组成;评估系统结构如图2所示，评估方法步骤如 下：
[0020] 步骤1、通过实验获取不同环境温度下的变电站电流二次回路发热修正系数
[0021] 由于变电站电流二次回路在通过电流是会产生热量，并经外部环境进行散热。因 此，只通过测量温度来计算其发热量是有误差的，因此需要进行修正。实验获取修正系数的 方法如图3所示;实验中每种情况经过多次实验，剔除可疑数据，其它数据经处理后得出相 关的发热修系数。不同环境温度下的发热修正系数相关数据b如表1所示：
[0022]表1发热修正系数相关数据b
[0025] 修正后的发热量与电流的比例系数CM如式(1)所示：
[0026] CM=I2R/(9i-02)(l+b) (1)
[0027] 式中I为输入的电流，R为模拟回路的等效电阻，0^02*别为导线和实验环境温度；
[0028] 步骤2、检测变电站电流二次回路温度和安装环境温度，构建变电站电流二次回路 发热量修正函数；
[0029] 利用无线温度检测装置实现对变电站电流二次回路各个主要部位温度的测量，利 用无线环境检测装置实现变电站站电流二次回路安装环境的温度等参数的测量;通过无线 数据传输的方式将变电站电流二次回路温度与环境检测数据进行集中收集、整理和分类；
[0030]利用上述检测数据和表1，计算出变电站电流二次回路发热量Qc:
[0032] 式中α?、α2分别为电流二次回路监测点温度和环境温度，b的值通过测量值^查表1 获得，当α 2为非整数值时，可通过插值法求得相应的b值，t为一个检测周期的时间。
[0033] 步骤3、构建电流二次回路良好状态下的发热计算模型，其计算公式如式(3)所示：
[0035]式中，Qj为二次回路良好状态下的单位时间发热量计算值，ω =23if=l〇〇3i，I为实 时收集的电流值，R为二次回路等效电阻，U为回路对地电压，c为二次回路对地电容、tgS为 二次回路绝缘损耗因数。
[0036]步骤4、确定单位时间内二次回路检测发热量和假设二次回路良好状态下发热量 的差值、增比系数和评估系数；
[0037]由式(4)计算出AQ;
[0039] 绘制AQ的变化曲线，并与历史曲线相比获取增比系数k，所述的历史曲线为同一 个二次回路在以前时刻所获取的△ Q变化曲线；
[0040] 检测相同电网一次侧的η个二次回路温度找出(^~(^中的最小值ak，然后分 别求^~知与处的比值V i~，测量时将选取回路的相应比值作为评估系数V。
[0041] 步骤5、根据评估等级可信函数确定变电站电流二次回路状态
[0042] 步骤5-1、将步骤4中得到的Δ Q、k、a'分别代入到评估等级可信函数(5)~(8)中， 分别计算出个上述三个参数在四个级别下的可信度;其中一、二、三、四级分别对应的是变 电站电流二次回路状态评估的良好状态、一般状态、注意状态和严重状态；
[0051]其中，X1为确保二次回路良好状态下Δ Q、k或α'的最小值，X2为二次回路一般状态 下Δ Q、k或V的最小值，X3为二次回路需要注意状态下Δ Q、k或V的最小值，X4为二次回路严 重状态下△ Q、k或V的最小值，以第一可靠系数得到的值，ε4为χ4乘以第二可靠系 数得到的值，第一可靠系数和第二可靠系数均大于1，本实施方式中第一可靠系数取1.4,第 二可靠系数取1.2~1.3;其中 ￡1、^、13^4、￡4的值根据实验数据库、检修维护数据库、历 史曲线数据库和专家数据库获得；
[0052]步骤5-2、由式(9)计算Δ Q、k和α'的可变权重：
[0054] 由式(10)分别计算四个等级的评估值：
[0055]
[0056] 步骤5-3、比较V1、V2、V3、V4四个评估值，其中最大的Vi所对应的级别即为最终的评 估结果。
【主权项】
1. 一种基于多数据处理的变电站电流二次回路状态评估方法，其特征在于，步骤如下： 步骤1、获取不同环境溫度下的变电站电流二次回路发热修正系数； 步骤2、检测变电站电流二次回路溫度和安装环境溫度，构建变电站电流二次回路发热 量修正函数； 步骤3、构建电流二次回路良好状态下的发热计算模型； 步骤4、确定单位时间内二次回路检测发热量和二次回路良好状态下发热量的差值、增 比系数和评估系数； 步骤5、根据评估等级可信函数确定变电站电流二次回路状态。2. 根据权利要求1所述的基于多数据处理的变电站电流二次回路状态评估方法，其特 征在于，步骤1中通过实验获取在不同环境条件下的发热修正系数b和CM: CM=lV(0i-02)(l+b) (1) 式中，CM为修正后的发热量与电流的比例系数，I为输入的电流，R为模拟回路的等效电 阻，Θι、θ2分别为导线和实验环境溫度。3. 根据权利要求2所述的基于多数据处理的变电站电流二次回路状态评估方法，其特 征在于，步骤2中变电站电流二次回路发热量修正函数为；(2) 式中，Qc为变电站电流二次回路发热量，αι、α2分别为电流二次回路监测点溫度和环境 溫度，b的值通过测量值02查表1获得，当02为非整数值时，通过插值法求得相应的b值，t为一 个检测周期时间。4. 根据权利要求3所述的基于多数据处理的变电站电流二次回路状态评估方法，其特 征在于，步骤3中电流二次回路良好状态下的发热计算模型为(3) 式中，Qj为二次回路良好状态下的单位时间发热量计算值，ω =2时=10〇31，1为实时收 集的电流值，R为二次回路等效电阻，U为回路对地电压，C为二次回路对地电容，tgS为二次 回路绝缘损耗因数。5. 根据权利要求4所述的基于多数据处理的变电站电流二次回路状态评估方法，其特 征在于，单位时间内二次回路检测发热量和假设二次回路良好状态下发热量的差值AQ为：(4) 绘制A Q的变化曲线，并与历史曲线相比获取增比系数k，所述的历史曲线为同一个二 次回路在W前时刻所获取的Δ Q变化曲线； 检测相同电网一次侧的η个二次回路溫度αι~αη，找出αι~an中的最小值Qk，然后分别求 口1~an与Qk的比值〇/1~α\，测量时将选取回路的相应比值作为评估系数口/。6. 根据权利要求5所述的基于多数据处理的变电站电流二次回路状态评估方法，其特 征在于，步骤5具体过程为： 步骤5-1、将步骤4中得到的AQ、k、a/分别代入到评估等级可信函数(5)~(8)中，分别 计算出个上述Ξ个参数在四个级别下的可信度；其中一、二、Ξ、四级分别对应的是变电站 电流二次回路状态评估的良好状态、一般状态、注意状态和严重状态； 四级：其中，XI为确保二次回路良好状态下A Q、k或〇/的最小值，Χ2为二次回路一般状态下Δ Q、k或〇/的最小值，X3为二次回路需要注意状态下Δ Q、k或〇/的最小值，X4为二次回路严重状 态下Δ Q、k或〇/的最小值，ει为XI除W第一可靠系数得到的值，64为x4乘W第二可靠系数得 到的值，第一可靠系数和第二可靠系数均大于1; 步骤5-2、由式(9)计算Δ Q、k和曰/的可变权重：(9) 由式(10)分别计算四个等级的评估值：式中，i = l~4; 步骤5-3、比较Vl、V2、V3、V4四个评估值，其中最大的Vl所对应的级别即为最终的评估结 果。
【专利摘要】本发明涉及一种基于多数据处理的变电站电流二次回路状态评估方法，方法包括：获取不同环境温度下的变电站电流二次回路发热修正系数；检测变电站电流二次回路温度和安装环境温度，构建变电站电流二次回路发热量修正函数；构建电流二次回路良好状态下的发热计算模型；确定单位时间内二次回路检测发热量和假设二次回路良好状态下发热量的差值、增比系数和评估系数；根据评估等级可信函数确定变电站电流二次回路状态。本发明有效地弥补了简单温度检测方法的缺陷，提高了变电站电流二次回路状态评估的准确性，在智能电网中具有广泛的应用前景。
【IPC分类】G01R31/00
【公开号】CN105548750
【申请号】CN201510901775
【发明人】陈奎, 万发勤, 谢传通, 张福来, 陈寅浩, 李忠, 孙运志, 卢霄珍, 张庆涛, 蔡成新
【申请人】江苏省电力公司连云港供电公司, 国家电网公司, 江苏省电力公司, 中国矿业大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月8日