一种基于电压编码的电网不良数据辨识方法

本发明涉及一种电网不良数据辨识方法，属于电力系统。

背景技术：

1、随着社会的发展，电力系统的复杂程度也日益提高。为了便于运行维护人员实时监测电力系统的运行状态，在系统的各个位置都安装了许多互感器等测量装置。测量装置得到的实时数据通过数据传送系统传送到调度中心，电网工作人员依据这些实时数据做出电力调度，以保证电力系统稳定高效的运行。

2、在电力系统的实际运行中，由于测量仪器的精度、外界信号对系统有一定干扰等原因，会产生各种各样的量测误差，甚至是错误的不良数据，不良数据如果不加以筛选和处理会对调度决策产生干扰，严重时会危及电力系统的安全运行。因此在系统运行过程中准确、即时的“剔除”不良数据就十分必要。

3、当前关于不良数据的辨识算法主要包括两大类：基于状态估计的辨识算法和基于数据挖掘的辨识方法。基于状态估计的辨识算法利用外部测量数据对电网进行参数估计，再将状态估计值和采集到的数值进行比较，得到残差，然后用数学方法对残差数据进行分析，即可辨识出系统中的不良数据。但这一方法总会涉及到残差计算，会存在残差污染和残差淹没的问题，这一问题在噪声很大的电力系统中尤为凸显；而且随着系统规模的扩大，需要处理的实时数据不断增加，传统的残差计算运算过于冗杂的弊端越来越显著。基于数据挖掘的辨识方法，是先对采样得到的样本参数做出一定的预处理，在预处理中可以过滤掉一些边缘参数，获得一系列无规则且包含噪声的实际数据，然后采取适当的分析方式提取出这预处理数据的隐藏规则并且做出评价和分析，以达到从中获取隐藏在原始数据中的信息和规律的目的。但这一方法辨识效果和预处理的好坏关系密切，好的预处理方法往往需要较长的运算时间，也就是说，好的数据辨识效果和实时性难以同时达到。

4、因此，亟需提出一种基于电压编码的电网不良数据辨识方法，以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有不良数据的辨识过于冗杂的问题，提供一种基于电压编码的电网不良数据辨识方法，在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。

2、本发明的技术方案：

3、一种基于电压编码的电网不良数据辨识方法，包括以下步骤：

4、步骤1：电压编码的计算；

5、步骤2：不良数据的辨识。

6、优选的：步骤1包括以下步骤：

7、步骤1.1：导入电力网络的参数；

8、步骤1.2：计算系统节点导纳矩阵；

9、步骤1.3：计算电压编码。

10、优选的：步骤1.1中，电力网络参数包括支路数、节点信息、支路信息、发电机(负荷)节点的节点数和编号；

11、步骤1.2中，电压编码是节点导纳矩阵的逆矩阵y-1在发电机(负荷)节点的节点号所对应的列向量；与电路的拓扑结构唯一相关；

12、步骤1.3中，利用节点导纳矩阵，将第x个发电机(负荷)节点的注入电流置为1unit，其余发电机(负荷)节点电流注入置为0，得到的该电流列向量记为ix，x为自然数；

13、利用节点导纳矩阵的定义i＝yu，y可逆得到u＝y-1i，u为系统各节点电压，i为系统各节点注入电流(中间母线节点注入为0)，带入ix可得到ux，即为第x个发电机(负荷)节点的基础电压编码vcbx，将所有的发电机(负荷)进行遍历，可得所有节点的电压编码；将这些列向量组合成一个矩阵，即为电压编码矩阵vcb。

14、优选的：步骤2包括以下步骤：

15、步骤2.1：判断不良数据的类型，根据不良数据类型进入不同类型对应的算法；

16、步骤2.2：不良数据辨识。

17、优选的：步骤2.2包括以下步骤：

18、步骤2.2.1：一个电压不良数据的位置辨识；

19、步骤2.2.2：一个电流不良数据的位置辨识；

20、步骤2.2.3：两个电压不良数据的辨识；

21、步骤2.2.4：两个电流不良数据的辨识；

22、步骤2.2.5：一个电压和一个电流不良数据的辨识。

23、优选的：步骤2.1包括以下步骤：

24、步骤2.1.1：设定阈值p0，统计误差向量δu中的超过p0的元素的个数；

25、步骤2.1.2：若有两个元素超过p0，进入步骤2.2.3；

26、步骤2.1.3：若只有一个元素超过p0，则只有一个节点的电压是不良数据或者一个电压节点和一个电流节点都是不良数据；

27、步骤2.1.4：若没有元素超过p0，则是两个电流不良数据或者一个电流不良数据。

28、本发明具有以下有益效果：

29、1.本发明基于电压编码和量测的数据本身进行不良数据的辨识，是一种新的状态估计方法，不会出现传统状态估计的残差计算一系列问题；也不需要对测量的数据进行预处理。

30、2.本发明的方法将系统运行方式的变化蕴含在电压编码的变化里，每次运行方式发生变化的时候只需对电压编码做出一定的修正，辨识速度很快。

技术特征：

1.一种基于电压编码的电网不良数据辨识方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于电压编码的电网不良数据辨识方法，其特征在于：步骤1包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种基于电压编码的电网不良数据辨识方法，其特征在于：步骤1.1中，电力网络参数包括支路数、节点信息、支路信息、发电机(负荷)节点的节点数和编号；

4.根据权利要求3所述的一种基于电压编码的电网不良数据辨识方法，其特征在于：步骤2包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种基于电压编码的电网不良数据辨识方法，其特征在于：步骤2.2包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种基于电压编码的电网不良数据辨识方法，其特征在于：

技术总结
本发明涉及一种基于电压编码的电网不良数据辨识方法，属于电力系统技术领域。解决现有不良数据的辨识过于冗杂的问题。包括以下步骤：步骤1：电压编码的计算；步骤2：不良数据的辨识。本发明的方法将系统运行方式的变化蕴含在电压编码的变化里，每次运行方式发生变化的时候只需对电压编码做出一定的修正，辨识速度很快。

技术研发人员：李志民,汤豪,樊瑞华,仪忠凯,郑凯泽,李展飞
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15