一种电压互感器计量性能的融合诊断方法、设备和介质与流程

本发明涉及电网运维，具体涉及一种电压互感器计量性能的融合诊断方法、设备和介质。

背景技术：

1、电压互感器的作用是把高电压按比例关系变换成100v或更低等级的标准二次电压，供保护、计量、仪表装置取用，并将高电压与电气工作人员隔离。目前电力系统中使用的电压互感器数量非常庞大，达上百万只。现行国家检定规程规定，运行中的贸易结算用高压计量互感器(包括电压互感器)必须按规定周期开展现场检定，特别是电容式电压互感器(以下简称cvt)规定的检定周期为4年。然而此项工作的开展长期面临诸多问题，如现场停电计划难落实，作业时间窗口短，大型检测设备多，需要起重设备，现场作业安全和交通安全风险管控难；固定周期检定无法及时发现设备运行中计量超差问题，易引发交易纠纷。国网公司系统运行中的220kv及以上电压等级关口互感器数量超过3万台，作为关口贸易结算的依据，电量多、关注度高、影响大。

2、为及时精准定位计量性能失准的互感器，实现精益管理、快速处置，有效规避交易风险；同时减少一次设备停电时间，节约现场作业人工和成本，大幅降低现场作业和交通安全风险，提升电网供电可靠性，因此，需要对电压互感器的计量性能进行在线诊断。

3、目前多用同一条母线上的多组电压互感器采用群校准的方式进行电压互感器计量性能的诊断，但是由于这些电压互感器均处于恶劣的运行环境，长时间运行后，其运行误差可能都会向相同的方向偏移，采用群校准的方式难以发现这种偏移，从而难以发现因全部偏移带来的电压互感器误差超差的问题，也会影响电能计量的公平公正；或者用于群校准的高压电压互感器数量少，其计算得到的准确性也比较低。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是电压互感器均处于恶劣的运行环境长时间运行后，其运行误差可能都会向相同的方向偏移，难以发现因全部偏移带来的电压互感器误差超差的问题，目的在于提供一种电压互感器计量性能的融合诊断方法、设备和介质，通过确定二次电压第一标准值，计算二次电压第二标准值包括高压侧电压互感器的二次电压第二标准值和低压侧电压互感器的二次电压第二标准值，确定变压器高低压侧间的变比k值，确定低压侧一次电压标准值，根据高低压侧间的变比k值和低压侧一次电压标准值确定高压侧一次电压标准值，根据当前时刻高压侧二次电压运行值和高压侧一次电压标准值确定高压侧的电压互感器的误差。防止运行误差都向相同的方向偏移后难以发现因全部偏移带来的电压互感器误差超差的问题，提高诊断精度。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、本发明第一方面提供一种电压互感器计量性能的融合诊断方法，具体包括以下步骤：

4、s1、获取一段时间内变压器的同相多组低压侧和高压侧电压互感器的二次电压测量值、高压侧和低压侧电压互感器检测时得到的误差、高压侧和低压侧电压互感器的理论变比，确定每台高压侧电压互感器的二次电压和低压侧电压互感器的二次电压；

5、s2、根据获取的高压侧电压互感器的二次电压和低压侧电压互感器的二次电压样本，计算二次电压样本的相似度，获取相似度高的一组数据的平均值作为二次电压第一标准值；

6、s3、根据二次电压标准值选取相似度高的一组数据并取其平均值计算同相多组电压互感器二次电压第二标准值，所述二次电压第二标准值包括高压侧电压互感器的二次电压第二标准值和低压侧电压互感器的二次电压第二标准值；

7、s4、根据高压侧电压互感器的二次电压第二标准值和低压侧电压互感器的二次电压第二标准值，确定变压器高低压侧间的变比k值；

8、s5、根据一段时间内低压侧同相多组电压互感器的二次电压测量值、高压侧和低压侧电压互感器检测时得到的误差、高压侧和低压侧电压互感器的理论变比，确定运行各低压侧的电压互感器一次电压，计算一次电压的相似度，获取相似度高的一组数据的平均值作为低压侧一次电压标准值；

9、s6、根据高低压侧间的变比k值和低压侧一次电压标准值确定高压侧一次电压标准值，根据当前时刻高压侧二次电压运行值和高压侧一次电压标准值确定高压侧的电压互感器的误差。

10、本发明通过获取一段时间内变压器的同相多组低压侧和高压侧电压互感器的二次电压测量值、高压侧和低压侧电压互感器检测时得到的误差、高压侧和低压侧电压互感器的理论变比，确定每台高压侧电压互感器的二次电压和低压侧电压互感器的二次电压；根据获取的高压侧电压互感器的二次电压和低压侧电压互感器的二次电压样本，计算二次电压样本的相似度，获取相似度高的一组数据的平均值作为二次电压第一标准值；根据二次电压标准值选取相似度高的一组数据并取其平均值计算同相多组电压互感器二次电压第二标准值，所述二次电压第二标准值包括高压侧电压互感器的二次电压第二标准值和低压侧电压互感器的二次电压第二标准值；根据高压侧电压互感器的二次电压第二标准值和低压侧电压互感器的二次电压第二标准值，确定变压器高低压侧间的变比k值；根据一段时间内低压侧同相多组电压互感器的二次电压测量值、高压侧和低压侧电压互感器检测时得到的误差、高压侧和低压侧电压互感器的理论变比，确定运行各低压侧的电压互感器一次电压，计算一次电压的相似度，获取相似度高的一组数据的平均值作为低压侧一次电压标准值；根据高低压侧间的变比k值和低压侧一次电压标准值确定高压侧一次电压标准值，根据当前时刻高压侧二次电压运行值和高压侧一次电压标准值确定高压侧的电压互感器的误差。

11、防止运行误差都向相同的方向偏移后难以发现因全部偏移带来的电压互感器误差超差的问题，提高诊断精度，能够精准定位计量性能失准的互感器，实现精益管理、快速处置，有效规避交易风险，同时减少一次设备停电时间，节约现场作业人工和成本，大幅降低现场作业和交通安全风险，提升电网供电可靠性。

12、进一步的，所述确定每台高压侧电压互感器的二次电压和低压侧电压互感器的二次电压具体包括：

13、u11＝u12×k1＝u12×k1理(1+ε1)

14、u21＝u22×k2＝u22×k2理(1+ε2)

15、其中，ε1、ε2分别为高压侧和低压侧电压互感器检测时得到的误差、k1理和k2理分别为高压侧和低压侧电压互感器的理论变比，u12和u22分别为高压侧和低压侧电压互感器检测时得到的二次电压。

16、进一步的，所述计算二次电压样本的相似度步骤具体包括：

17、获取二次电压样本两个变量之间的协方差和标准差，确定两个样本之间的样本相关系数；

18、对每两个二次电压样本样本进行相似度遍历计算，获取相似度最高的一组二次电压样本样本，确定一组二次电压样本样本的平均值，得到二次电压样本第一标准值。

19、进一步的，所述确定两个样本之间的样本相关系数计算公式为：

20、

21、其中，rxy表示样本相关系数，xi和yi分别表示两个k值样本，n∑xiyi-∑xi∑yi表示两个二次电压样本之间的协方差，表示两个二次电压样本之间的标准差。

22、进一步的，所述获取相似度高的一组数据的平均值作为二次电压第一标准值，具体包括：

23、获取所有二次电压样本的样本相关系数，将样本相关系数分成m簇，同簇内的二次电压样本相似度高，不同簇之间的二次电压样本相似度低，选取相似度最高的一簇中一组二次电压样本。

24、进一步的，将样本相关系数分成m簇具体包括：

25、选择样本相关系数中h个对象，每个对象初始地代表一个簇的平均值或中心；

26、对剩余的每个对象，根据其与各簇中心的距离，将它赋给最近的簇；

27、重新计算每个簇的平均值，根据簇中对象的平均值，将每个对象重新赋予最类似的簇，直到准则函数收敛。

28、进一步的，所述s3具体包括：

29、获取二次电压样本两个变量之间的协方差和标准差，确定两个样本之间的样本相关系数

30、对每两个二次电压样本进行相似度遍历计算，获取相似度最高的一组二次电压样本，确定一组二次电压样本的平均值，得到二次电压标准值。

31、进一步的，所述s4具体包括：

32、

33、其中,表示高压侧二次电压第二标准值，表示低压侧二次电压第二标准值。

34、进一步的，所述s6具体包括：

35、u11运标＝u21运标×k变压器

36、

37、其中，u21运标表示低压侧一次电压标准值，k变压器表示高低压侧间的变比k值，u11运标表示高压侧一次电压标准值，u12表示当前时刻高压侧二次电压运行值，ε运表示高压侧的电压互感器的误差。

38、本发明第二方面提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现一种电压互感器计量性能的融合诊断方法。

39、本发明第三方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现一种电压互感器计量性能的融合诊断方法。

40、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

41、1.通过计算二次电压样本的相似度，确定二次电压标准值，确定k值标准值，根据各组k值标准值和二次电压标准值确定一次电压标准值，根据当前时刻高压侧二次电压运行值和高压侧一次电压标准值确定高压侧的电压互感器的误差，防止运行误差都向相同的方向偏移后难以发现因全部偏移带来的电压互感器误差超差的问题，提高诊断精度；

42、2.能够精准定位计量性能失准的互感器，实现精益管理、快速处置，有效规避交易风险，同时减少一次设备停电时间，节约现场作业人工和成本，大幅降低现场作业和交通安全风险，提升电网供电可靠性。