基于有功平衡的scada系统电网有功坏数据识别方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力系统技术领域，特别涉及SCADA系统平台的电网有功坏数据识别 技术。
【背景技术】
[0002] SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据米集与监视控 制系统发挥着至关重要的作用。SCADA系统是以计算机为基础的DCS与电力自动化监控系 统；它应用领域很广，可以应用于电力、冶金、石油、化工、燃气、铁路等领域的数据采集与监 视控制以及过程控制等诸多领域。
[0003] 在电力系统中，SCADA系统应用最为广泛，技术发展也最为成熟。它在远动系统中 占重要地位，可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参 数调节以及各类信号报警等各项功能。
[0004] 对电网的历史运行情况进行分析，或对未来的负荷进行预测，都需要从SCADA系 统中导出历史数据。然而，在数据采集的过程中，测量装置异常或数据传输错误都可能造成 坏数据。由于电网设备多、数据量庞大，历史数据中往往存在大量的坏数据，这些坏数据将 影响电网的运行分析和规划，使电网的运行分析和规划偏离实际情况，严重时会导致错误 的结论。
[0005] SCADA系统中采集到的变电站有功数据，往往是调度运行、规划研宄中最关心的。 因此本文着重研宄如何识别有功坏数据，从有功平衡入手，结合有功平衡校验提出了一套 切实可行的方法。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种电网SCADA系统有功坏 数据识别方法。
[0007] 本发明的目的通过以下的技术方案实现：
[0008] 基于有功平衡校验的SCADA系统电网有功坏数据识别方法，其特征在于，包含以 下顺序的步骤：
[0009] S1.设定采集电网有功数据的历史时刻T，获取T时刻下电网变电站的数量m，并对 变电站从1至m进行编号；定义f= 1~m，且f的初始值为1 ;
[0010] S2.获取第f个变电站的总主变容量51<，设定测量误差系数e^、主变有功损耗误差 系数^、高压侧出线有功损耗误差系数eg、中压侧出线有功损耗误差系数ez和低压侧出 线有功损耗误差系数ed;获取第f个变电站的主变台数n，令1 = 1~n，1表示主变的序 号；获取第f个变电站所有主变高、中和低压侧的有功数据Pgl、Pzl和Pdl;获取第f个变电站 高、中和低压侧的出线数a、b和c，令i= 1~a，i表示高压侧出线的序号，令j= 1~b， j表示中压侧出线的序号，令k= 1~c，k表示低压侧出线的序号；获取第f个变电站高、 中和低压侧出线的有功数据Pgxi、Pzxj和Pdxk，以及连接这些出线另外的变电站同一出线的有 功数据P'gxi、P' Z!y_和P'dxk;以上获取的有功数据均为T时刻下电网的运行数据；
[0011] S3.设置第f个变电站的有功数据的有功坏数据度为0 ;所述有功坏数据度包括： 主变高、中和低压侧的有功坏数据度Hgl、Hzl和Hdl，主变高、中和低压侧出线的有功坏数据度HgXi、HZXJ_和Hdxk;
[0012] S4.对S2中的有功数据进行有功平衡校验；
[0013] S5.列出第f?个变电站高、中和低压侧及其出线的所有有功坏数据度Hgl、Hzl、Hdl、 Hgxi、HZXJ和Hdxk，有功坏数据度为3对应的有功数据，均为有功坏数据；
[0014] S6?判断f是否等于m，若f不等于m，令f=f+1，返回步骤S2 ;若f等于m，结束 对电网有功坏数据的识别。
[0015] 所述的有功坏数据，是指从SCADA系统中采集到的变电站主变高、中和低压侧及 其各条出线的有功功率数据中，由于测量装置损坏、通信设备中断或存储出错等原因，与真 实值的误差超出了电网运行分析和规划所允许的误差范围的异常运行数据；有功坏数据会 导致电网运行分析和规划偏离实际情况，甚至导致错误的结论，因此需要进行识别和剔除。
[0016] 所述的有功坏数据度，是用来判断变电站主变和出线的有功数据是否为有功坏数 据的条件，当某个有功坏数据度为3时，则判断其对应的有功数据是有功坏数据。
[0017] 所述的有功平衡校验，是用来计算有功坏数据度的方法，有功平衡校验具体如 下：
[0018] A.对1从1到n，判断式⑴是否成立：
[0019] Pgi+Pzi+Pdi_eiSN| <e〇SN ⑴
[0020] 若不成立，则将Hgl、Hzl和Hdl分别加1 ;若成立，则Hgl、Hzl和Hdl保持原值；
[0021] B.对i从1到a，判断式⑵是否成立：
[0022] |Pgxi+P，gxi-egSN|〈e〇SN (2)
[0023] 若不成立，则将Hgxi加1 ;若成立，则Hgxi保持原值；
[0024] C.对j从1到b，判断式（3)是否成立：
[0025] |PzxJ+P，zxrezSN|<e〇SN (3)
[0026] 若不成立，则将Hzxj加1 ;若成立，则Hzxj保持原值；
[0027] D.对k从1到c，判断式⑷是否成立：
[0028] |Pdxk+P，dxk_edSN|〈e〇SN (4)
[0029] 若不成立，则将Hdxk加1 ;若成立，则Hdxk保持原值；
[0030] E.判断式（5)是否成立：
【主权项】
1. 基于有功平衡的SCADA系统电网有功坏数据识别方法，其特征在于，包含以下步骤：
51. 设定采集电网有功数据的历史时刻T，获取T时刻下电网变电站的数量m，并对变电 站从1至m进行编号；定义f= 1~m，且f的初始值为1 ;
52. 获取第f?个变电站的总主变容量SN，设定测量误差系数e^、主变有功损耗误差系 数^、高压侧出线有功损耗误差系数eg、中压侧出线有功损耗误差系数ez和低压侧出线 有功损耗误差系数ed;获取第f个变电站的主变台数n，令1 = 1~n，1表示主变的序号； 获取第f个变电站所有主变高、中和低压侧的有功数据Pgl、Pzl和Pdl;获取第f个变电站高、 中和低压侧的出线数a、b和c，令i= 1~a，i表示高压侧出线的序号，令j= 1~b，j表 示中压侧出线的序号，令k= 1~c，k表示低压侧出线的序号；获取第f个变电站高、中和 低压侧出线的有功数据Pgxi、Pzxj和Pdxk，以及连接这些出线另外的变电站同一出线的有功数 据P'gxi、P' 和P'dxk;以上获取的有功数据均为T时刻下电网的运行数据；
53. 设置第f?个变电站的有功数据的有功坏数据度为0 ;所述有功坏数据度包括：主变 高、中和低压侧的有功坏数据度Hgl、Hzl和Hdl，主变高、中和低压侧出线的有功坏数据度Hgxi、 HZXj和Hdxk;
54. 对步骤S2中的有功数据进行有功平衡校验；
55. 列出第f?个变电站高、中和低压侧及其出线的所有有功坏数据度Hgl、Hzl、Hdl、Hgxi、 Hzxj和Hdxk，有功坏数据度为3对应的有功数据，均为有功坏数据； S6?判断f是否等于m，若f不等于m，令f=f+1，返回步骤S2 ;若f等于m，结束对电 网有功坏数据的识别。
2. 根据权利要求1所述的基于有功平衡校验的电网SCADA系统有功坏数据识别方法， 其特征在于，所述的有功坏数据度是用来判断变电站主变和出线的有功数据是否为有功坏 数据的条件，当某个有功坏数据度为3时，则判断其对应的有功数据是有功坏数据。
3. 根据权利要求1所述的基于有功平衡校验的SCADA系统电网有功坏数据识别方法， 其特征在于，所述的有功平衡校验，是用来计算有功坏数据度的方法，有功平衡校验具体如 下： A. 对1从1到n，判断式（1)是否成立： iPgi+P.i+Pdi-^AKeoS, (1) 若不成立，则将Hgl、Hzl和Hdl分别加1 ;若成立，则Hgl、Hzl和Hdl保持原值； B. 对i从1到a，判断式⑵是否成立： |Pgxi+P，gxi-egSN|<e〇SN (2) 若不成立，则将Hgxi加1 ;若成立，则Hgxi保持原值； C. 对j从1到b，判断式（3)是否成立： |pzxJ+p,zxrezsNl<e〇sN (3) 若不成立，则将Hz"_加1 ;若成立，则Hz"_保持原值； D. 对k从1到c，判断式⑷是否成立： Pdxk+P dxk_ ￡d、I〈e 〇SN ⑷ 若不成立，则将Hdxk加1 ;若成立，则Hdxk保持原值； E. 判断式（5)是否成立： (5) 若不成立，则对1从1到n，将Hgl加1，对i从1到a，将Hgxi加1 ;若成立，则Hgl和Hgxi 保持原值； F. 判断式（6)是否成立：
(6) 若不成立，则对1从1到n，将Hzl加1，对j从1到b，将Hzxj加1 ;若成立，则Hzl和Hzxj 保持原值； G. 判断式（7)是否成立：
(7) 若不成立，则对1从1到n，将Hdl加1，对k从1到c，将Hdxk加1 ;若成立，则Hdl和Hdxk 保持原值； H. 判断式（8)是否成立：
(8) 若不成立，则对1从1到n，将Hgl加1 ;若成立，则Hgl保持原值； I. 判断式（9)是否成立：
(9) 若不成立，则对1从1到n，将Hzl加1 ;若成立，则Hzl保持原值； J. 判断式（10)是否成立：
(10) 1=[J=i 若不成立，则对1从1到n，将Hdl加1 ;若成立，则Hdl保持原值； K. 判断式（11)是否成立：
(11)〇 若不成立，则对i从1到a，将Hgxi加1，对j从1到b，将H_加1，对k从1到c，将Hdxk 加1 ;若成立，则Hgxi、Hzxj和Hdxk保持原值。
【专利摘要】本发明公开了基于有功平衡的SCADA系统电网有功坏数据识别方法。其具体步骤为：（1）设定采集电网有功数据的时刻，获取该时刻下电网变电站的数量m；（2）获取第f个变电站的总主变容量，设定测量误差和各个有功损耗误差系数，获取所有主变各侧及出线的有功数据；（3）设置变电站的有功数据的有功坏数据度的初始值为0；（4）对有功数据进行有功平衡校验；（5）列出变电站所有有功数据的有功坏数据度，有功坏数据度为3对应的有功数据为有功坏数据；（6）判断f是否等于m，否则令f=f+1，返回步骤（2）；是则结束对电网有功坏数据的识别。本发明的方法，能有效识别SCADA系统中的有功坏数据，防止有功坏数据对电网运行分析的不良影响。
【IPC分类】G06F19-00, G06Q10-04
【公开号】CN104809339
【申请号】CN201510190568
【发明人】张勇军, 陈艳
【申请人】华南理工大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月22日