基于反距离加权处理故障时刻电力数据的方法与流程

本发明涉及电力系统自动化领域，尤其涉及一种基于反距离加权处理故障时刻电力数据的方法。
背景技术：
：电力系统在信息采集的过程中，如发生故障，那么故障会以暂态数据交换的形式进行记录，故障发生过程中产生的数据是稳定数据，但是待故障发生以后，数据就会直接转换为暂态数据了，对原始数据进行影响的两个因素是采样系统电气传输特性引起引入相移与采样频率，这两个影响因素在电力数据精度故障中较为常见。电网发生故障时，故障时刻的精度直接关系到故障查找、故障分析以及故障排除等工作的开展，对在最短时间内让电网恢复正常具有十分明显的现实意义。技术实现要素：针对现有技术的缺陷，本发明提供一种基于反距离加权处理故障时刻电力数据的方法，对电力采集系统故障时刻精度进行完善或改进。基于反距离加权处理故障时刻电力数据的方法，包括以下步骤：步骤1：采集电网数据采集电网系统稳态-暂态电力数据如下：(t1,y1)、(t2,y2)、(t3,y3)、……(ta-1,ya-1)、(ta,ya)、(ta+1,ya+1)；其中，t1、t2、t3…、ta-1为采样时间序列，其根据同步采样器硬件参数设计采样时间间隔；y1、y2、y3…、ya-1为采集的电压电流等电力数据；(t1,y1)、(t2,y2)、(t3,y3)、……、(ta-1,ya-1)、(ta,ya)为电力系统稳态时采集的数据；(ta+1,ya+1)是电力系统出现故障后第一个采集故障电力信息；步骤2：确定故障后待完善的电力数据信息(t1,y1)、(t2,y2)、(t3,y3)、……、(ta-1,ya-1)、(ta,ya)、(tx,yx)、(tx+1,yx+1)、……、(tx+i,yx+i)、……、(tx+n,yx+n)、(ta+1,ya+1)其中(t1,y1)、(t2,y2)、(t3,y3)、……、(ta-1,ya-1)、(ta,ya)、(ta+1,ya+1)含义与步骤1一致，(tx,yx)、(tx+1,yx+1)、……、(tx+i,yx+i)、……、(tx+n,yx+n)为需要待补充的电力数据；步骤3：运用反距离加权法完善电力数据信息步骤3.1：确定未知点(tx+i,yx+i)时间与已知点(ta-1,ya-1)、(ta,ya)、(ta+1,ya+1)的时间间隔d；da-1,x+i＝tx+i-ta-1(1)da,x+i＝tx+i-ta(2)da+1,x+i＝ta+1-tx+i(3)步骤3.2：确定已知点权重λ步骤3.3：计算待补充电力数据yx+iyx+i＝λa-1,x+i×ya-1+λa,x+i×ya+λa+1,x+i×ya+1(7)步骤4：计算补充电力数据yx+(i+1)步骤4.1：重复步骤3.1，确定未知点(tx+(i+1),yx+(i+1))与已知点(ta-1,ya-1)、(ta,ya)、(tx+i,yx+i)、(ta+1,ya+1)的时间间隔d；计算da-1,x+(i+1)、da,x+(i+1)、dx+1,x+(i+1)、da+1,x+(i+1)；步骤4.2：重复步骤3.2，确定已知点权重λ，即λa-1,x+(i+1)、λa,x+(i+1)、λx+1,x+(i+1)、λa+1,x+(i+1)；步骤4.3：计算待补充电力数据yx+(i+1)。yx+(i+1)＝λa-1,x+(i+1)×ya-1+λa,x+(i+1)×ya+λx+1,x+(i+1)×yx+i+λa+1,x+(i+1)×ya+1(8)步骤5：重复步骤3-4，依次求解带求出的电力数据(tx,yx)、(tx+1,yx+1)、……、(tx+i,yx+i)、……、(tx+n,yx+n)。本发明的有益效果：运用加权方法对稳态-暂态阶段的电力数据补充，进而完善电网故障时刻电力数据，为电网高级应用软件提供可靠的数据源。附图说明图1是本发明实施例的故障电流数据曲线图；图2是本发明实施例稳态-暂态电流数据采集图；图3是本发明实施例补充电流数据采集图；图4是本发明实施例真实电流数据和加权处理电流数据曲线图。具体实施方式实施例基于反距离加权处理故障时刻电力数据的方法，包括以下步骤：步骤1：采集电网数据采集电网系统稳态-暂态电力数据如下：(t1,y1)、(t2,y2)、(t3,y3)、……(ta-1,ya-1)、(ta,ya)、(ta+1,ya+1)；其中，t1、t2、t3…、ta-1为采样时间序列，其根据同步采样器硬件参数设计采样时间间隔；y1、y2、y3…、ya-1为采集的电压电流等电力数据；(t1,y1)、(t2,y2)、(t3,y3)、……、(ta-1,ya-1)、(ta,ya)为电力系统稳态时采集的数据；(ta+1,ya+1)是电力系统出现故障后第一个采集故障电力信息；步骤2：确定故障后待完善的电力数据信息(t1,y1)、(t2,y2)、(t3,y3)、……、(ta-1,ya-1)、(ta,ya)、(tx,yx)、(tx+1,yx+1)、……、(tx+i,yx+i)、……、(tx+n,yx+n)、(ta+1,ya+1)其中(t1,y1)、(t2,y2)、(t3,y3)、……、(ta-1,ya-1)、(ta,ya)、(ta+1,ya+1)含义与步骤1一致，(tx,yx)、(tx+1,yx+1)、……、(tx+i,yx+i)、……、(tx+n,yx+n)为需要待补充的电力数据；步骤3：运用反距离加权法完善电力数据信息步骤3.1：确定未知点(tx+i,yx+i)时间与已知点(ta-1,ya-1)、(ta,ya)、(ta+1,ya+1)的时间间隔d；da-1,x+i＝tx+i-ta-1(1)da,x+i＝tx+i-ta(2)da+1,x+i＝ta+1-tx+i(3)步骤3.2：确定已知点权重λ步骤3.3：计算待补充电力数据yx+iyx+i＝λa-1,x+i×ya-1+λa,x+i×ya+λa+1,x+i×ya+1(7)步骤4：计算补充电力数据yx+(i+1)步骤4.1：重复步骤3.1，确定未知点(tx+(i+1),yx+(i+1))与已知点(ta-1,ya-1)、(ta,ya)、(tx+i,yx+i)、(ta+1,ya+1)的时间间隔d；计算da-1,x+(i+1)、da,x+(i+1)、dx+1,x+(i+1)、da+1,x+(i+1)；步骤4.2：重复步骤3.2，确定已知点权重λ，即λa-1,x+(i+1)、λa,x+(i+1)、λx+1,x+(i+1)、λa+1,x+(i+1)；步骤4.3：计算待补充电力数据yx+(i+1)。yx+(i+1)＝λa-1,x+(i+1)×ya-1+λa,x+(i+1)×ya+λx+1,x+(i+1)×yx+i+λa+1,x+(i+1)×ya+1(8)步骤5：重复步骤3-4，依次求解带求出的电力数据(tx,yx)、(tx+1,yx+1)、……、(tx+i,yx+i)、……、(tx+n,yx+n)。下面，对整个数据的具体处理过程进一步说明，内容如下：步骤1：本发明专利实施例：电力系统发生电网故障时，分析同步交流采样装置采集电流数据，且每周期采样点数为80个点，运用反距离加权法对暂态-故障过渡态的电流数据进行分析。且恢复过渡区域电力数据为两点。电流故障时的电流波形如图1所示；稳态-暂态电流采集点如图2所示：当电力系统运行出现故障，电网频率波动较大，采集器采集到a、b、c三点的频率与幅值，装置处理器对采集的两种数值变化进行判断，进而确定c点为故障发生点。运用反距离加权方法对采集的b、c两点的故障电流进行分析表1电流瞬时采集值坐标点电流实时值(a)时间(s)a-6.257416b-9.337817c-15.21718步骤2：确定需补充的电力数据在b、c两点间需要确定待补充的电力数据，时间为17.33s(h点)与17.66s(k点)的电力数据。步骤3：运用反距离加权法计算待求电力数据步骤3.1：确定时间间隔运用公式(1)-(3)确定da,h＝th-ta＝1.33sdb,h＝th-tb＝0.33sdh,c＝tc-th＝0.64s步骤3.2：确定已知点权重λ。运用公式(4)-(6)计算数值如下：λb,h＝0.567λc,h＝0.292步骤3.3：计算待补充电力数据yh。运用公式(7)计算数值如下：yh＝λa,h×(-6.2574)+λb,h×(-9.3378)+λc,h×(-15.217)＝0.141×(-6.2574)+0.576×(-9.3378)+0.292×(-15.217)≈-10.620步骤4：重复步骤3，计算电力数据yk。步骤4.1：确定时间间隔运用公式(1)-(3)确定da,k＝tk-ta＝1.66sdb,k＝tk-tb＝0.66sdh,k＝tk-th＝0.33sdk,c＝tc-tk＝0.34s步骤4.2：确定已知点权重λ。运用公式(4)-(6)计算数值如下：λb,k＝0.1873λh,k＝0.3746λk,c＝0.3634步骤4.3：计算待补充电力数据yk。运用公式(8)计算数值如下：yk＝λa,k×(-6.2574)+λb,k×(-9.3378)+λh,k×(-10.620)+λk,c×(-15.217)＝0.075×(-6.2574)+0.187×(-9.3378)+0.375×(-10.620)+0.363×(-15.217)≈-11.731补充电流采集图如图3所示，经过加权处理后，图像绘制如图4：具体数值见表3：表3：数据对比经比较，当高级应用软件对数据进行分析时，若用原有方法进行分析数据，其误差比较大。而用加权后的数据，修正缩小了误差率。由图3和图4可知，经过本发明的方法可以使故障时刻采集电流值更加精确。以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3