一种基于开关闭合概率的配电网遥信辨识的方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于开关闭合概率的配电网遥信辨识的方法，属于电力系统调度自动化【技术领域】。本发明先对目标网络进行拓扑分析形成电气岛，将电气岛划分为电气活岛和死岛，根据遥测的实际配置将死岛分成待激活岛和非激活岛，根据活岛、待激活岛和非激活岛的链接关系，判断出概率1错误的遥信，重新划分活岛、待激活岛和非激活岛，直到无法判断出概率1错误的遥信；对活岛和待激活岛进行分层编号，利用条件概率由上层电气岛的遥信概率推测下层电气岛的遥信概率，得到遥信的可疑概率，遥信的可疑概率越大，则遥信越可能错误。该方法可以适用于任何类型的遥测组合和任何冗余度大小的系统，可以解决目前遥测、遥信不全、质量不高的配电网遥信辨识问题。
【专利说明】-种基于开关闭合概率的配电网遥信辨识的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于开关闭合概率的配电网遥信辨识的方法，属于电力系统调度 自动化【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 遥信、遥测、遥控、遥调（简称"四遥"）是电力系统自动化的重要基础支撑技术，将 遥信、遥测信息传送至调度系统，调度系统基于电力系统的静态模型和遥信、遥测数据进行 优化分析，生成一系列的指令，然后再通过通信通道将指令发送出去。遥信就是将开关的开 /合状态传递到调度中心，调度根据遥信状态分析、调整电力系统的运行方式。遥测是遥测 安装点出的采集设备对目标设备进行数据采集得到的连续量；而遥信是开关的开合状态的 开关量，一般而言，遥信的可靠性对电力系统优化运行的影响比遥测要大的多，因为它的正 确与否会影响到电力系统的拓扑连接关系，影响到对电力系统的运行方式。
[0003] 随着自动化技术、传感技术的发展，电力系统的输电网（110kV及以上的电网）遥 测信息已经具备了较高的冗余度，不少变电站内配置了站内遥信辨识系统，保证了遥信的 正确性在90%以上，在调度侧，能量管理系统集合所有的遥测、遥信信息进行综合分析，从 而得到高可靠的遥信。正是由于遥测信息的足够冗余，输电网遥信识别已经不是难事，最为 常见的方法是遥测遥信矛盾排除法，其主要思路如下：获取开关的遥信量，并对开关的遥测 量进行分析，如果开关的状态是打开，而开关的遥测量（电流、功率等）超过了事先指定的 门槛，则观察开关所连接的对端开关遥测量，如果对端遥测量也超过了事先指定的门槛，那 么则断定原开关遥信错误。该方法在实际系统中得到了普遍的应用，取得了不错的效果，这 种简单的辨识遥信的方法之所以有效，源于输电网多年持续发展、投资而实现的遥测信息 的冗余。
[0004] 与输电网相比，配电网的自动化水平还比较低，遥测情况比较简单，系统处于不可 观测或者接近可观测的水平上，原有输电网遥信识别的方法根本无法应用，在这种的现状 下，从理论上讲是无法准确判断所有遥信的准确性。另外，各个地区的配电网遥测配置差异 性大、不同地区之间的遥测配置冗余性差异大，这些情况都对遥信识别方法提出了很高的 要求。
[0005] 理想的遥信识别方法应降低甚至摆脱对遥测类型的依赖性，且能够在冗余度差异 较大的情形仍有着不错的辨识能力，就目前的研究成果看，目前配网遥信识别尚处于探索 和起步阶段，主流观点认为配电网虽然处于近乎无法可观测的状态，但是可以排除一部分 明显错误的遥信，剩余的遥信的正确性则无法判断。随着配电网硬件采集终端的普及和推 广，配电网必然会经历不可观测、临界可观测、完全可观测的阶段，在目前所处的初级阶段， 如何利用有限的遥测遥信，最大程度的进行挖掘分析，更准确的进行遥信识别，是一项紧迫 却又持久的任务。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的提出一种基于开关闭合概率的配电网遥信辨识的方法，通过拓扑分 析和遥测量配置划分电气活岛、待激活电气岛和死岛，在遥测足够冗余的情况下，辨识出所 有的坏遥信，在遥测冗余度低的时候，辨识出概率1错误的遥信，以解决当前配电网遥测、 遥信不全、质量不高条件下的遥信辨识难题。
[0007] 本发明提出的基于开关闭合概率的配电网遥信辨识的方法，包括以下步骤：
[0008] (1)对待辨识的配电网根据广度优先搜索或深度优先搜索，形成多个内部电气相 连的电气岛，将岛内含有电源的电气岛定义为活岛，将岛内不含有电源的电气岛定义为死 岛；
[0009] (2)设定遥测个数的阈值m，统计上述死岛上一次设备的遥测个数，若死岛上的遥 测个数大于m，则将该死岛标识为待激活岛，若死岛上的遥测个数小于或等于m，则将该死 岛标识为不可激活岛；
[0010] ⑶将上述第i个待激活岛记为Ai，统计Ai与上述所有活岛之间的联络开关的总 个数，若联络开关的总个数等于1，则该联络开关的遥信的错误概率为1，并对错误的遥信 进行纠正，改变遥信的原有状态，使遥信的原有状态由开转为合，遍历所有待激活岛，重复 本步骤，统计错误概率为1的遥信个数，如果错误概率为1的遥信总个数大于0,则返回步骤 (1)，若错误概率为1的遥信个数等于0,则进行步骤（4);
[0011] (4)对所有活岛按照广度优先搜索进行层数编号，设所有活岛的层号为1，设与活 岛之间有联络开关的待激活岛的层号为2,每个待激活岛与其它所有电气岛之间的联络开 关分成两类，一类为与上层电气岛之间的联络开关，记为上层联络开关，另一类为与下层电 气岛之间的联络开关，记为下层联络开关；
[0012] (5)设待激活岛Ai的上层联络开关个数为n，则待激活岛Ai的所有上层联络开关 的闭合概率为1/n，从层号为2的待激活岛开始，计算该层待激活岛的上层联络开关的闭合 概率，依次计算配电网中各层待激活岛的上层联络开关闭合概率；
[0013] (6)将上述上层联络开关闭合概率进行降序排列，闭合概率越大，则与该闭合概率 相对应的联络开关的遥信越可疑。
[0014] 本发明提出的一种基于开关闭合概率的配电网遥信辨识的方法，其优点是：该方 法基于拓扑分析和遥测分析的基础上，划分电气活岛、电气死岛，在遥测分析的基础上对电 气死岛进行细分：待激活电气岛、不可激活岛，纠正概率1错误的遥信后更新各个电气岛的 属性（活岛、待激活岛、不可激活岛），之后分层分析各个待激活岛的开关闭合概率。该方法 在遥测足够冗余的情况下，可以辨识出所有的坏遥信，在遥测冗余度低的时候，可以以概率 1辨识出错误的遥信，同时可以给出其他可疑遥信的概率。因此它可以适用于任何类型的遥 测组合和任何冗余度大小的系统，很好的解决当前配电网遥测、遥信不全、质量不高的情况 下遥信识别的问题，指导相关人员有目的性的检查、核对遥信，大大降低了人力、物力成本， 显著缩短了遥测排查、修正的时间，从而提高配电系统的可靠性；另外该方法遥信识别的结 果可以让调度人员更准确的掌握当前系统的运行方式。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1是本发明方法的一个实施例中所用的配电网原始拓扑图。
[0016] 图2是本发明方法中实施例中遥信识别后得到的拓扑图。
【具体实施方式】
[0017] 本发明提出的一种基于开关闭合概率的配电网遥信辨识的方法，包括以下步骤：
[0018] (1)对待辨识的配电网根据广度优先搜索或深度优先搜索，形成多个内部电气相 连的电气岛，将岛内含有电源的电气岛定义为活岛，将岛内不含有电源的电气岛定义为死 岛；
[0019] (2)设定遥测个数的阈值m，统计上述死岛上一次设备的遥测个数，若死岛上的遥 测个数大于m，则将该死岛标识为待激活岛，若死岛上的遥测个数小于或等于m，则将该死 岛标识为不可激活岛；
[0020] (3)将上述第i个待激活岛记为Ai，统计Ai与上述所有活岛之间的联络开关的总 个数，若联络开关的总个数等于1，则该联络开关的遥信的错误概率为1，并对错误的遥信 进行纠正，改变遥信的原有状态，使遥信的原有状态由开转为合，遍历所有待激活岛，重复 本步骤，统计错误概率为1的遥信个数，如果错误概率为1的遥信总个数大于0,则返回步骤 (1)，若错误概率为1的遥信个数等于0,则进行步骤（4);
[0021] (4)对所有活岛按照广度优先搜索进行层数编号，设所有活岛的层号为1，设与活 岛之间有联络开关的待激活岛的层号为2,每个待激活岛与其它所有电气岛之间的联络开 关分成两类，一类为与上层电气岛之间的联络开关，记为上层联络开关，另一类为与下层电 气岛之间的联络开关，记为下层联络开关；
[0022] (5)设待激活岛Ai的上层联络开关个数为n，则待激活岛Ai的所有上层联络开关 的闭合概率为1/n，从层号为2的待激活岛开始，计算该层待激活岛的上层联络开关的闭合 概率，依次计算配电网中各层待激活岛的上层联络开关闭合概率；
[0023] (6)将上述联络开关闭合概率进行降序排列，闭合概率越大，则与该闭合概率相对 应的联络开关的遥信越可疑。
[0024] 以下结合具体实施例，详细介绍本发明的方法：
[0025] 首先对实施例进行简要的说明，该实施例为一个如图1所示的59节点的单馈线系 统，该馈线由节点〇和1之间的变压器（电源）供电，该馈线上配置了遥测信息，为了简便 起见，仅标出了遥信状态为开的开关（图中虚线表示，共四处），图中节点38-一节点42之 间、节点8--节点42之间、节点2节点27之间、节点16--节点17之间的开关遥信 为开；图中圆圈代表该处配置了遥测信息。
[0026] 该实施例中具体过程如下：
[0027] (1)对待辨识的配电网根据广度优先搜索或深度优先搜索，形成多个内部电气相 连的电气岛，将岛内含有电源的电气岛定义为活岛，将岛内不含有电源的电气岛定义为死 岛；
[0028] 根据广度优先搜索或深度优先搜索均可以分析出，该目标网络中包含4个电气 岛，其中各个电气岛包含的节点如下表所示
[0029]
【权利要求】
1. 一种基于开关闭合概率的配电网遥信辨识的方法，其特征在于，该方法包括以下步 骤： (1) 对待辨识的配电网根据广度优先搜索或深度优先搜索，形成多个内部电气相连的 电气岛，将岛内含有电源的电气岛定义为活岛，将岛内不含有电源的电气岛定义为死岛； (2) 设定遥测个数的阈值m，统计上述死岛上一次设备的遥测个数，若死岛上的遥测个 数大于m，则将该死岛标识为待激活岛，若死岛上的遥测个数小于或等于m，则将该死岛标 识为不可激活岛； (3) 将上述第i个待激活岛记为八,，统计化与上述所有活岛之间的联络开关的总个数， 若联络开关的总个数等于1，则该联络开关的遥信的错误概率为1，并对错误的遥信进行纠 正，改变遥信的原有状态，使遥信的原有状态由开转为合，遍历所有待激活岛，重复本步骤， 统计错误概率为1的遥信个数，如果错误概率为1的遥信总个数大于〇,则返回步骤（1)，若 错误概率为1的遥信个数等于〇,则进行步骤（4); (4) 对所有活岛按照广度优先搜索进行层数编号，设所有活岛的层号为1，设与活岛之 间有联络开关的待激活岛的层号为2,每个待激活岛与其它所有电气岛之间的联络开关分 成两类，一类为与上层电气岛之间的联络开关，记为上层联络开关，另一类为与下层电气岛 之间的联络开关，记为下层联络开关； (5) 设待激活岛Ai的上层联络开关个数为n，则待激活岛Ai的所有上层联络开关的 闭合概率为1/n，从层号为2的待激活岛开始，计算该层待激活岛的上层联络开关的闭合概 率，依次计算配电网中各层待激活岛的上层联络开关闭合概率； (6) 将上述上层联络开关闭合概率进行降序排列，闭合概率越大，则与该闭合概率相对 应的联络开关的遥信越可疑。
【文档编号】H02J13/00GK104410168SQ201410781403
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月16日 优先权日:2014年12月16日
【发明者】柳涛 申请人:柳涛