专利名称：电网故障录波实时数据存储选择方式的方法
技术领域：
本发明涉及数据存储处理的技术，特别是涉及一种实现电网故障情况下的基于分 类非线性变换的录波实时数据存储选择方法的技术。
背景技术：
在变电站自动化推广过程中，许多用户提出了高速传输大量数据的要求，满足这 些要求首先要解决的技术问题就是数据存储压缩。在故障录波中经常需要传输原始数据， 在采样频率越来越高的情况下，常规的存储选择方式已不能满足高速数据存储访问的要 求。电力系统发生故障时，一次设备存在大量的电磁能量转换，各种实时数据显著变 化，必须记录下有用的变化数据，以便作为事后分析故障原因的最原始资料。故障时，大量 的采集终端采集的故障数据分辨率在毫秒级，变化数据是平时的几十以致上千倍。要求上 传对数据也成百倍千倍的增加。在变电站数据采集终端，数据处理一般采用各种算法，比如 小波变换，对数据进行拟合，传送到目的地址后然后还原，以降低网络传输数据量，保证数 据通道的通畅。在主站侧也需要能采用高效的数据存储和访问方式，以正确保存大量的数 据信息，并且在需要时能够快速的查询访问。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供能提高数据 处理速度，保证数据录波的完整性和真实性的分类非线形变换的电网故障录波实时数据存 储选择方式的方法。为了解决上述技术问题，本发明所提供的分类非线形变换的电网故障录波实时数 据存储选择方式的方法，其特征在于方法的具体步骤如下1)在控制中心主站侧建立实时数据表Dt以存储变电站上行变化数据；2)根据变电站上行数据类型划分为3类数据第一类PT电压类、第二类CT电流 类、第三类PTCT功率计算类；3)和变电站建立数据通道，开始数据流的传输；4)在控制中心主站侧接收变电站上送的数据，对SOE进行侦测分析，没有出现定 义为事故的保护信号，则认为不存在故障数据，采用正常数据算法，算法如下IV1时刻数据为Pp1，当前为Ti时刻数据为Pi,计算差值ΔΡ = Pi-Pp1这样上升沿斜率为Tiu= ΔΡ/Ρη下降沿斜率为Tid=A P/Pi采用正常数据算法的计算模型为
β = δ ( λ Jiu+λ 2Tid) X Δ Τ/2000+δ Δ P如果对任意时刻的β和此类型数据的死区值C，存在β > C，则把此数据记入存 储数据表Dt，否则不记入表中；这里X1为前斜率系数，λ 2为后斜率系数，可以取X1SO^NOjJp人2满 足 λ = 1，这样 λ i 为 0. 6 0. 8 ；Δ T为延时时长，单位为毫秒；δ为控制变量，如果ΔΡ > C，δ = 1，否则δ =05)对SOE进行侦测分析，出现定义为事故的保护信号，则认为存在故障数据，采用 故障数据算法，算法如下IV1时刻数据为P"当前为Ti时刻数据为Pi,计算差值Δ P = Pi-Pp1上升沿斜率为Tiu= ΔΡ/Ρη下降沿斜率为Tid= Δ P7iPi采用故障数据算法的计算模型为β = +^Tw)/k X Zl Τ/2000+ ζ! P如果对任意时刻的β和此类型数据的死区值C，存在β > C，则把此数据记入存 储数据表Dt，否则不记入表中；这里A1为前斜率系数，λ 2为后斜率系数，可以取X1SOJNOj^p入2满 足λ = 1，这样λ i为0. 6 0. 8Δ T为延时时长，单位为毫秒K为此数据类型的指数系数常数，分别为3种类型的常数=K1,, K2r, K3rC为此类型数据的死区值，分别为3种类型的死区值C2r, C3r6)当检测到故障数据时，需要启动规约召唤故障录波数据，然后按照故障方式循 环处理变电站上行故障滤波数据；7)录波数据保存到数据表后，对录波数据进行查询。进一步的，所述的第一类PT电压类为相电压、线电压数据，这类数据正常范围内 波动不大，正常范围时设置稍大指数系数Kk和稍大的死区范围Cy故障时可能变化为0，设 置为较小的指数系数Kle和较小的死区范围cle。进一步的，所述的第二类CT电压类为相电流数据，这类数据正常范围内波动小于 一类，正常范围时设置较大指数系数和较大的死区范围C&，故障时可能变化为很大，为 正常时的几十到几百倍，设置为较小的指数系数K26和较小的死区范围C2e。进一步的，所述的第三类PTCT功率计算类为功率、温度、相角数据，这类数据正常 范围内波动小于二类，正常范围时设置较小指数系数和较小的死区范围，故障时可能 变化为很大，为正常时的几倍到几十倍，设置为稍小的指数系数K3e和较小的死区范围Cp进一步的，所述的步骤7)中，进行查询的算法具体步骤如下A)接收数据Dx的查询指令，输入为数据的时间timex，输出为数据的值Datax时 间格式为长时标年-月-日时分秒毫秒，精确到毫秒级；B)查询数据存储表Dt，查询出time的上一个时刻数据DO (DataO，timeO)，以及下 一个时刻数据Dl (Datal, timel)，2个数据都包含数据值和时标两个域。
C)给出线性插值估计值Datax = (Datal—DatiiO) (timex—timel) / (timex—timeO)+DataO。本发明提供的基于非线性变换的电网故障录波实时数据压缩方式的方法，把采集 的数据源划分为3种不同的数据类型，更加SOE判断是否召唤录波数据，以采取不同的非 线性算法，来决定数据是否存储，并且把每种数据类型的数据变化死区定义为常数，减少了 常数因子少，提高了数据处理速度。同时数据访问采用线性变换，可以获取精确到毫秒的数 据。同时本发明把数据时段划分为正常和事故时段，保证了故障数据的完整、真实性，同时 减少了数据存储空间，提高了数据处理速度，利用实时数据库的更高级应用。本发明采用数据分类、指数变换的方式对故障录波数据决定是否存储，由于采用 分类非线性变换算法，对录波数据处理具有变换简单、速度快，同时具有变换效率高，能快 速的适用高波特率的数据传输，提供自动拟合算法实现高压缩比同时完成高效率的数据访 问查询。本发明算法中给定一个非线性变换的指数常数和数据变化的死区，自动判断数据 点的位置是否应该存储，舍弃无需存储的数据，记录需要存储的点；同时提供一个相反的接 口算法，在数据访问时能高效的获取数据。这样经过算法处理后大量的数据被压缩存储，并 且能被高精度的还原以获取真实的数据录波效果，保证了数据录波的完整性和真实性。
图1是本发明实施例的基于分类非线形变换的电网故障录波实时数据存储选择 方式流程图；图2是本发明实施例的实时数据访问查询方式流程图；图3是本发明实施例的不同分类的指数常数和死区值比较示意图。
具体实施例方式以下结合
对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限 制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。本发明实施例的分类非线形变换的电网故障录波实时数据存储选择方式的方法，a)根据采集的数据源不同，把数据划分为3种类型b)根据数据类型采用不同的非线性算法，以决定数据是否存储c)每种数据类型的数据变化死区定义为常数，常数因子少d)数据访问需要经过线性变换e)存储数据的时间精确到毫秒时间的存储方式，保证压缩数据的完整、真实性具体实施例步骤如下数据处理部分具体步骤如下1)在控制中心主站侧建立实时数据表Dt以存储变电站上行变化数据；2)根据变电站上行数据类型划分为3类数据1类PT电压类、2类CT电流类、3类 PTCT功率计算类；相电压、线电压数据划分为1类PT电压类，这类数据正常范围内波动不大，正常范 围时设置稍大指数系数Kk和稍大的死区范围Cy故障时可能变化为0，设置为较小的指数系数Kle和较小的死区范围Cle。相电流数据划分为2类CT电压类，这类数据正常范围内波动小于1类，正常范围 时设置较大指数系数和较大的死区范围，故障时可能变化为很大，为正常时的几十到 几百倍，设置为较小的指数系数K26和较小的死区范围c2e。功率、温度、相角数据划分为3类PTCT功率计算类，这类数据正常范围内波动小于 2类，正常范围时设置较小指数系数和较小的死区范围，故障时可能变化为很大，为正 常时的几倍到几十倍，设置为稍小的指数系数K3e和较小的死区范围Cp如图3所示为不同类型的数据指数系数K和死区C范围大小关系。3)和变电站建立数据通道，开始数据流的传输；4)在控制中心主站侧接收变电站上送的数据，对SOE进行侦测分析，没有出现定 义为事故的保护信号，则认为不存在故障数据，采用正常数据算法，算法如下IV1时刻数据为Pp1，当前为Ti时刻数据为Pi,计算差值Δ P = Pi-Pp1这样上升沿斜率为Tiu= ΔΡ/Ρη下降沿斜率为Tid= AP/Pi采用正常数据算法的计算模型为β = δ ( λ Jiu+ λ 2Tid) X Δ Τ/2000+ δ Δ P ;如果对任意时刻的β和此类型数据的死区值C，存在β > C，则把此数据记入存 储数据表Dt，否则不记入表中。这里A1为前斜率系数，λ 2为后斜率系数，可以取X1SO^NOjJp人2满 足λ 1+入2 = 1，这样λ i为0. 6 0. 8 ；Δ T为延时时长，单位为毫秒；δ为控制变量，如果ΔΡ > C，δ = 1，否则δ =05)对SOE进行侦测分析，出现定义为事故的保护信号，则认为存在故障数据，采用 故障数据算法，算法如下IV1时刻数据为Pp1，当前为Ti时刻数据为Pi,计算差值Δ P = Pi-Pp1 上升沿斜率为Tiu = Δ Ρ/Ρη下降沿斜率为Tid= APziPi采用故障数据算法的计算模型为β =χ ζ τ/2000+」P如果对任意时刻的β和此类型数据的死区值C，存在β > C，则把此数据记入存 储数据表Dt，否则不记入表中。这里A1为前斜率系数，λ 2为后斜率系数，可以取X1SOJNOj^p入2满 足λ = 1，这样λ i为0. 6 0. 8Δ T为延时时长，单位为毫秒K为此数据类型的指数系数常数，分别为3种类型的常数=K1,, K2r, K3rC为此类型数据的死区值，分别为3种类型的死区值C2r, C3r
6)当检测到故障数据时，需要启动规约召唤故障录波数据，然后按照故障方式循 环处理变电站上行故障滤波数据；如图2所示，数据查询访问部分具体步骤如下1)接收数据Dx的查询指令，输入为数据的时间timex，输出为数据的值Datax时 间格式为长时标年-月-日时分秒毫秒，精确到毫秒级；2)查询数据存储表Dt，查询出time的上一个时刻数据DO (DataO, timeO)，以及下 一个时刻数据Dl (Datal, timel)，2个数据都包含数据值和时标两个域。3)给出线性插值估计值Datax = (Datal—DatiiO) (timex—timel)/(timex—timeO)+DataO。
权利要求
1. 一种电网故障录波实时数据存储选择方式的方法，其特征在于 方法的具体步骤如下1)在控制中心主站侧建立实时数据表Dt以存储变电站上行变化数据；2)根据变电站上行数据类型划分为3类数据第一类PT电压类、第二类CT电流类、第 三类PTCT功率计算类；3)和变电站建立数据通道，开始数据流的传输；4)在控制中心主站侧接收变电站上送的数据，对SOE进行侦测分析，没有出现定义为 事故的保护信号，则认为不存在故障数据，采用正常数据算法，算法如下IV1时刻数据为Pg，当前为Ti时刻数据为Pi,计算差值AP = Pi-Pi-I这样上升沿斜率为Tiu= APAV1 下降沿斜率为Tid= AP/Pi 采用正常数据算法的计算模型为 β = δ ( λ Jiu+ λ 2Tid) X Δ Τ/2000+ δ Δ P如果对任意时刻的β和此类型数据的死区值C，存在β > C，则把此数据记入存储数 据表Dt，否则不记入表中；这里X1为前斜率系数，λ 2为后斜率系数，可以取X1SOJNOj^pXdiM X^X2= 1,这样λ丄为0. 6 0. 8 ； Δ T为延时时长，单位为毫秒； δ为控制变量，如果ΔΡ > C，δ = 1，否则δ = 05)对SOE进行侦测分析，出现定义为事故的保护信号，则认为存在故障数据，采用故障 数据算法，算法如下Ti^1时刻数据为Pg，当前为Ti时刻数据为Pi,计算差值 AP = Pi-Pi-I上升沿斜率为Tiu= APAV1 下降沿斜率为Tid= AP/Pi 采用故障数据算法的计算模型为β 二 +^T'd)/k X Zl T/2000+ZIP如果对任意时刻的β和此类型数据的死区值C，存在β > C，则把此数据记入存储数 据表Dt，否则不记入表中；这里X1为前斜率系数，λ 2为后斜率系数，可以取X1SOJNOj^pXdiM X^X2= 1,这样 λ i 为 0. 6 0. 8 Δ T为延时时长，单位为毫秒K为此数据类型的指数系数常数，分别为3种类型的常数K2r, K3r C为此类型数据的死区值，分别为3种类型的死区值C2r, C3r6)当检测到故障数据时，需要启动规约召唤故障录波数据，然后按照故障方式循环处 理变电站上行故障滤波数据；7)录波数据保存到数据表后，对录波数据进行查询。
2.根据权利要求1所述的电网故障录波实时数据存储选择方式的方法，其特征在于， 所述的第一类PT电压类为相电压、线电压数据，这类数据正常范围内波动不大，正常范围 时设置稍大指数系数I和稍大的死区范围Cy故障时可能变化为0，设置为较小的指数系 数K16和较小的死区范围Cle。
3.根据权利要求1所述的电网故障录波实时数据存储选择方式的方法，其特征在于， 所述的第二类CT电压类为相电流数据，这类数据正常范围内波动小于一类，正常范围时设 置较大指数系数和较大的死区范围c&，故障时可能变化为很大，为正常时的几十到几百 倍，设置为较小的指数系数K2e和较小的死区范围c2e。
4.根据权利要求1所述的电网故障录波实时数据存储选择方式的方法，其特征在于， 所述的第三类PTCT功率计算类为功率、温度、相角数据，这类数据正常范围内波动小于二 类，正常范围时设置较小指数系数和较小的死区范围Cw故障时可能变化为很大，为正 常时的几倍到几十倍，设置为稍小的指数系数K3e和较小的死区范围Cp
5.根据权利要求1所述的电网故障录波实时数据存储选择方式的方法，其特征在于， 所述的步骤7)中，进行查询的算法具体步骤如下Α)接收数据Dx的查询指令，输入为数据的时间timex，输出为数据的值Datax时间格 式为长时标年-月-日时分秒毫秒，精确到毫秒级；B)查询数据存储表Dt，查询出time的上一个时刻数据DO(DataO, timeO)，以及下一个 时刻数据Dl (Datal, timel)，2个数据都包含数据值和时标两个域。C)给出线性插值估计值Datax = (Datal-DataO) (timex-timel)/(timex—timeO)+DataO。
全文摘要
本发明公开一种电网故障录波实时数据存储选择方式的方法，涉及数据存储处理技术领域；所要解决的是数据存储处理中不能满足高速数据存储访问的技术问题；该方法的具体步骤如下1)在控制中心主站侧建立实时数据表Dt以存储变电站上行变化数据；2)根据变电站上行数据类型划分为3类数据第一类PT电压类、第二类CT电流类、第三类PTCT功率计算类；3)和变电站建立数据通道，开始数据流的传输；4)在控制中心主站侧接收变电站上送的数据，5)对SOE进行侦测分析，6)处理故障数据；7)对录波数据进行查询本发明具有能提高数据处理速度，保证数据录波的完整性和真实性的特点。
文档编号G01R31/08GK102118020SQ20091024768
公开日2011年7月6日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者李昌 申请人:上海申瑞电力科技股份有限公司