基于时序相对变化量的广域测量系统错误数据判别方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力系统广域测量系统错误数据判别领域，更具体地，涉及基于时序 相对变化量的广域测量系统错误数据判别方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国国民经济的高速发展，电网规模不断扩大，用电负荷急剧增加，目前的电 力系统正面临越来越多的挑战。为保证电网安全、稳定运行，需要对电力系统运行状态进行 准确而全面的实时监测，使电网调度真正做到统观全局、科学决策、正确指挥，完成对电力 系统的运行控制，广域测量系统（WAMS)应运而生。它是以相量测量单位（PMU)为基层单 元采集信息，经过通信系统上传至调度中心，实现对系统的监测，构成一个实时动态监控系 统。实时动态监测系统是实现准确捕捉电力系统在故障扰动、低频振荡以及人工试验等情 况下电网动态过程的技术手段。PMU利用全球定位系统（GPS)时钟同步的特点，测量各节点 以及线路在同一时间坐标下的各种状态量。现阶段广域测量系统实时监测数据主要应用于 潮流计算、状态估计、暂态稳定分析与控制、低频振荡分析与控制、扰动识别等方面。
[0003] 然而，由于PMU对于GPS的高度依赖和对数据通道品质的严格要求，实际应用中 PMU采集的数据频频出现数据错误、数据丢失等问题（引自文献"相量测量装置故障分析"， 南方电网技术，2012, 6(4) :76-78)，导致以此为数据来源的电网故障智能诊断与事故处理 辅助决策系统出现误报等情况，从而影响了广域测量系统实时监测数据的实际应用效果， 削弱了为调度人员提供及时准确的实时故障诊断结果的作用。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术中存在的问题，本申请提供的是一种广域测量系统错误数据判别方 法，其中通过对其时序相对变化量变化趋势矩阵进行研究和涉及，实现了快速判别WAMS错 误数据，同时具备原理明确、计算简单等优点，因而尤其适用于广域测量系统错误数据判别 的应用场合。
[0005] 为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了基于时序相对变化量的广域测 量系统错误数据判别方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
[0006] (1)在装有广域测量系统的互联电网中，该电网共有η个节点，m条输电线，所有节 点上均装设同步相量测量单元；
[0007] (2)通过所述广域测量系统获取所述互联电网各节点的三相电压、三相电流的幅 值和相角数据；
[0008] (3)计算得到节点1 (1 = 1，2,…，η)的三相电压、三相电流幅值的时序相对变化 量矩阵Χι，共η个；
[0009] (4)根据给定的时序相对变化量的取值范围分界值kslcJPksup，选取kslOT的取值 范围为[-0. 5/Δt，-0. 05/Δt]，ksup的取值范围为[0. 05/Δt，0. 5/Δt]，Δt为时间序列 数据采样点的时间间隔，将各节点的时序相对变化量矩阵\转换为时序相对变化量变化趋 势矩阵Yi，共η个；
[0010] (5)将各节点的时序相对变化量变化趋势矩阵Υ:与预先设定的WAMS错误数据时 序相对变化量变化趋势矩阵策略表Y^(P)进行匹配，若匹配成功，则认为对应节点1出现WAMS数据错误，将标识符flag设置为1 ;否则，认为对应节点1无WAMS数据错误出现，将标 识符flag设置为0。
[0011] 优选地，所述相对变化量矩阵\的大小为sX6,共有η个；所述相对变化量矩阵 Xi(l= 1，2, ···，!!）的每一行为同一时刻节点1的三相电压、三相电流幅值的时序相对变化 量的组合，第1行对应当前时刻（t-(s-l)XAt)的三相电压、三相电流幅值的时序相对变 化量，第2行对应当前时刻（t-(s-2)XAt)的三相电压、三相电流幅值的时序相对变化量， 以此类推，第s行对应当前时刻t的三相电压、三相电流幅值的时序相对变化量；Χ:的每一 列为不同时刻同一数据时序相对变化量的顺序组合，共6组时间序列，依次为A相电压幅 值、B相电压幅值、C相电压幅值、A相电流幅值、B相电流幅值和C相电流幅值。
[0012] 总体而言，按照本发明的上述技术构思与现有技术相比，主要具备以下的技术优 占.
[0013] 1、本发明的方法实现了快速判别WAMS的错误数据；减小基于WAMS的电网故障智 能诊断与事故处理辅助决策系统的误报率，提高了电力系统安全稳定运行水平；
[0014] 2、本发明的方法原理明确，计算简单。
【附图说明】
[0015] 图1是本发明基于时序相对变化量的广域测量系统错误数据判别方法的流程图；
[0016] 图2示出电力系统某电厂一号机组PMU监测到的三相电压幅值原始波形；
[0017] 图3示出电力系统某电厂一号机组PMU监测到的三相电流幅值原始波形；
[0018] 图4示出对应的标识符flag波形。
【具体实施方式】
[0019] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不 用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼 此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0020] 本发明提供了一种基于时序相对变化量的广域测量系统错误数据判别方法，该方 法是在电网运行过程中，首先获取广域测量系统（WAMS)采集的数据，计算各相量测量单元 (PMU)测量到的三相电压和电流数据的相对变化量，形成各节点的时序相对变化量矩阵； 根据给定的转换规则将各节点的时序相对变化量矩阵转变为对应的时序相对变化量变化 趋势矩阵；并与预定义好的WAMS错误数据时序相对变化量矩阵策略表比对，如果匹配成 功，则判断为出现错误数据，将标识符flag设置为1 ;如果匹配失败，则判断为没有错误数 据，将标识符flag设置为0。
[0021] 本发明具体是采用包括以下步骤的方法：
[0022] (1)在装有广域测量系统的互联电网中，该电网共有η个节点，m条输电线，所有节 点上均装设同步相量测量单元；
[0023] (2)通过具有步骤（1)所述功能的广域测量系统获取互联电网各节点的三相电 压、三相电流的幅值和相角数据；
[0024] 需要说明的是，PMU测量的三相电压、电流数据是相量，即时域正弦信号的复数等 价表示法，复数的模对应于正弦信号的幅值，幅角（极坐标形式）对应于正弦信号的相角。
[0025] (3)计算得到节点1 (1 = 1，2,…，η)的三相电压、三相电流幅值的时序相对变化量 矩阵\，每个矩阵大小为sX6,共有η个。& (1 = 1，2,…，η)的每一行为同一时刻节点1的 三相电压、三相电流幅值的时序相对变化量的组合，第1行对应当前时刻（t-(s-l)XAt) 的三相电压、三相电流幅值的时序相对变化量，第2行对应当前时刻（t-(s_2)XAt)的三 相电压、三相电流幅值的时序相对变化量，依此类推，第s行对应当前时刻t的三相电压、 三相电流