《智慧型變電站保護測控交流採樣狀態評估的方法》是國網安徽省電力有限公司、南京國電南自電網自動化有限公司於2018年1月31日申請的專利，該專利申請號：201810097331X，專利公布號：CN108335036A，專利公布日：2018年7月27日，發明人是：葉遠波、紀陵、謝民、黃太貴、孫月琴、王同文、王松、程曉平、邵慶祝、王位傑、王薇、王玉、吳保文。
《智慧型變電站保護測控交流採樣狀態評估的方法》提供一種基於同源數據離散度的智慧型變電站保護測控交流採樣狀態評估的方法，通過基於交流採樣同源數據的離散度的線上分析，實現對智慧型變電站保護測控交流採樣狀態進行線上評估。該發明通過線上巡視監測交流採樣，並依據同源數據離散度實現對智慧型變電站保護測控交流採樣的狀態評估，解決了長期以來繼電保護測控設備交流採樣缺乏有效的運行狀態線上評價的方法的問題，避免了因定期檢修造成的資源浪費以及對電網可靠運行的影響，同時利用智慧型變電站採樣數位化和線上監測的優勢，通過線上狀態評估，能及時發現交流採樣存在的隱患，也為實現智慧型變電站繼電保護狀態檢修探索出一條新的思路。
2021年8月16日，《智慧型變電站保護測控交流採樣狀態評估的方法》獲得安徽省第八屆專利獎優秀獎。
（概述圖為《智慧型變電站保護測控交流採樣狀態評估的方法》的摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：智慧型變電站保護測控交流採樣狀態評估的方法
- 公布號：CN108335036A
- 公布日：2018年7月27日
- 申請號：201810097331X
- 申請日：2018年1月31日
- 申請人：國網安徽省電力有限公司、南京國電南自電網自動化有限公司
- 地址：安徽省合肥市包河區黃山路9號
- 發明人：葉遠波、紀陵、謝民、黃太貴、孫月琴、王同文、王松、程曉平、邵慶祝、王位傑、王薇、王玉、吳保文
- Int.Cl.：G06Q10/06(2012.01)I、G06Q50/06(2012.01)I
- 專利代理機構：南京縱橫智慧財產權代理有限公司
- 代理人：耿英、董建林
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著中國智慧型變電站建設步伐的進一步加快，變電站智慧型化二次設備規模也將快速增長，智慧型變電站繼電保護測控裝置的數量和重要性不斷上升，智慧型變電站繼電保護設備作為電網安全防護的第一道防線，其安全運行對保護電網安全穩定運行尤為重要。繼電保護測控交流採樣是繼電保護設備的關鍵環節，直接影響了保護測控裝置是否能正常工作和正確動作，傳統的繼電保護常規周期性定檢是一種預防性檢修方式，設備檢修周期依據經驗確定，而不考慮設備的實際運行情況，對於繼電保護測控設備交流採樣模組的狀態評估，多採用定期檢修試驗的方法，這種定檢模式人力耗費較大、運檢人員勞動強度大，效率較低、停電時間長、重複性工作較多，檢修維護成本較高，檢修安措工作還存在風險和隱患， 容易引起保護的異常或誤動作。因此，基於線上運行數據的狀態檢修工作發展趨勢越來越受到廣泛的重視。
智慧型變電站繼電保護自動化、網路化、信息化程度水平越來越高，智慧型變電站保護控制交流採樣實現了數位化採集和傳輸，智慧型變電站繼電保護測控設備運行數據已經能夠被線上採集和獲取，截至2018年1月，如何利用線上監測數據進行有效的挖掘、利用和分析，並對繼電保護測控設備模組運行狀況進行評價，支撐繼電保護設備的狀態檢修工作是急需研究的問題，該發明針對繼電保護測控設備交流採樣狀態評估提出了一個有效的解決方案，解決上述問題。
發明內容
專利目的
《智慧型變電站保護測控交流採樣狀態評估的方法》提出了一種基於同源採樣離散度的智慧型變電站保護控制交流採樣狀態評估的方法，該方法可通過定時自動巡視智慧型變電站保護控制交流採樣，基於相同源頭的交流量經數位化轉換和傳輸，數位化採樣數據應接近一致的原則，對智慧型變電站同源的保護測控交流採樣量測信息進行離散度計算，並通過對計算出的離散度進行分析，發現智慧型變電保護測控交流採樣可能存在的異常，對保護測控設備的交流採樣狀態進行評估，支撐智慧型變電站繼電保護狀態檢修工作。
技術方案
《智慧型變電站保護測控交流採樣狀態評估的方法》提供一種基於同源採樣離散度的智慧型變電站保護測控交流採樣狀態評估的方法，所述狀態評估方法具體包括以下步驟： 步驟1：在智慧型變電站繼電保護狀態檢修主站系統中，實現對智慧型變電站保護測控設備交流採樣的線上定時自動巡視； 步驟2：依據智慧型變電站採樣點數據源信息流，獲取採樣點數據源的同源採樣數據，並將各採樣點相同數據源的採樣數據進行離散度的計算。上述步驟2所述交流採樣同源數據離散度按下式進行計算
，其中CV交流採樣表示智慧型變電站某交流採樣同源數據的離散度，此處的CV是指統計學中的標準差係數，即離散度； μ為智慧型變電站保護測控設備某交流採樣同源數據的平均值，N表示某交流採樣同源數據的數目。
為智慧型變電站繼電保護測控設備某交流採樣同源數據的標準差， 
XAi為智慧型變電站某交流採樣的第i個同源交流採樣數據。 步驟3：設定同源採樣數據離散度取值範圍的狀態評價量化指標，具體指標如下： 若智慧型變電站繼電保護測控設備交流採樣離散度<＝0 .2％，說明繼電保護測控交流採樣正常；若智慧型變電站繼電保護測控設備交流採樣0.2％<離散度<＝0.5％，說明繼電保護測控交流採樣需要注意，需要關注離散率的進一步發展；若智慧型變電站繼電保護測控設備交流採樣0.5％<離散度<＝1％，說明繼電保護測控交流採樣處於異常狀態，可能需要停電檢查；若智慧型變電站繼電保護測控設備交流採樣離散度>10％，說明繼電保護測控交流採樣已出現問題，不能正常工作，需要立即停電檢查。步驟4：匹配步驟2計算出的同源採樣數據離散度所處的區間範圍，並依據步驟3設定狀態評價量化指標，得到智慧型變電站保護測控交流採樣狀態評價結果，發現智慧型變電站保護測控交流採樣可能存在的隱患，實現對智慧型變電站保護測控交流採樣的狀態評估。
改善效果
《智慧型變電站保護測控交流採樣狀態評估的方法》通過線上巡視監測交流採樣，並依據同源數據離散度實現對智慧型變電站保護測控交流採樣的狀態評估，解決了長期以來繼電保護測控設備交流採樣缺乏有效的運行狀態線上評價的方法的問題，避免了因定期檢修造成的資源浪費以及對電網可靠運行的影響，同時利用智慧型變電站採樣數位化和線上監測的優勢，通過線上狀態評估，能及時發現交流採樣存在的隱患，也為實現智慧型變電站繼電保護狀態檢修探索出一條新的思路。
附圖說明
圖1是《智慧型變電站保護測控交流採樣狀態評估的方法》實施例中智慧型變電站保護測控交流採樣同源數據信息流示意圖。
圖2是《智慧型變電站保護測控交流採樣狀態評估的方法》實施例中智慧型變電站保護測控交流採樣狀態評估流程圖。
技術領域
《智慧型變電站保護測控交流採樣狀態評估的方法》涉及一種狀態評估方法，具體涉及一種智慧型變電站保護測控交流採樣狀態評估的方法。
權利要求
1.《智慧型變電站保護測控交流採樣狀態評估的方法》特徵在於，包括以下步驟：步驟1：在智慧型變電站繼電保護狀態檢修主站系統中，實現對智慧型變電站保護測控設備交流採樣的線上定時自動巡視，定時線上獲取交流採樣數據值；步驟2：依據智慧型變電站採樣點數據源信息流，獲取採樣點數據源的同源採樣數據，並將各採樣點相同數據源的交流採樣同源數據進行離散度的計算；步驟3：設定交流採樣同源數據離散度取值範圍的狀態評價量化指標；步驟4：匹配步驟2計算出的交流採樣同源數據離散度所處的區間範圍，並依據步驟3設定的狀態評價量化指標，得到智慧型變電站保護測控交流採樣狀態評價結果，實現對智慧型變電站保護測控交流採樣的狀態評估；
在所述步驟2中，交流採樣同源數據離散度按下式進行計算其中CV交流採樣表示智慧型變電站某一交流採樣同源數據的離散度；μ為採樣點相同數據源的交流採樣同源數據的平均值；σ為採樣點相同數據源的交流採樣同源數據的標準差。
2.根據權利要求1所述的智慧型變電站保護測控交流採樣狀態評估的方法，其特徵在於：
交流採樣同源數據的平均值μ按下式計算：其中N表示交流採樣同源數據的數目，Xi為第i個交流採樣同源數據。
3.根據權利要求1或2所述的智慧型變電站保護測控交流採樣狀態評估的方法，其特徵在於：
交流採樣同源數據的標準差σ按下式計算：其中Xi為第i個交流採樣同源數據。
4.根據權利要求1所述的智慧型變電站保護測控交流採樣狀態評估的方法，其特徵在於：在所述步驟3中，設定的交流採樣同源數據離散度取值範圍的狀態評價量化指標包括：若離散度<＝0.2％，則繼電保護測控交流採樣正常。
5.根據權利要求1所述的智慧型變電站保護測控交流採樣狀態評估的方法，其特徵在於：在所述步驟3中，設定的交流採樣同源數據離散度取值範圍的狀態評價量化指標包括：若0.2％<離散度<＝0.5％，則繼電保護測控交流採樣需要注意。
6.根據權利要求1所述的智慧型變電站保護測控交流採樣狀態評估的方法，其特徵在於：在所述步驟3中，設定的交流採樣同源數據離散度取值範圍的狀態評價量化指標包括：若0.5％<離散度<＝1％，則繼電保護測控交流採樣處於異常狀態。
7.根據權利要求1所述的智慧型變電站保護測控交流採樣狀態評估的方法，其特徵在於：在所述步驟3中，設定的交流採樣同源數據離散度取值範圍的狀態評價量化指標包括：若離散度>1％，則繼電保護測控交流採樣出現問題。
實施方式
結合圖2所示，《智慧型變電站保護測控交流採樣狀態評估的方法》提供了一種基於同源採樣離散度的智慧型變電站保護控制交流採樣狀態評估的方法，所述交流採樣狀態評估方法具體包括以下步驟：步驟1：在智慧型變電站繼電保護狀態檢修主站系統中，實現對智慧型變電站保護測控設備交流採樣的線上定時自動巡視，定時線上獲取交流採樣數據值；步驟2：依據智慧型變電站採樣點數據源信息流，獲取採樣點數據源的同源採樣數據，並將各採樣點相同數據源的採樣數據進行離散度的計算。如圖1示例所示線路ECVT電流採樣點數據源A，經數位化換轉化後將數位化採樣值分別傳輸各A、B套合併單元，A、B套合併單元再將數位化採樣值傳輸給A、B兩套線路保護,此外線路測控從網路上獲取A套合併單元的交流採樣值，上述A套合併單元數據源A的輸出採樣數據XA4、B套合併單元數據源A的輸出採樣數據XA5、A套線路保護數據源A的採樣數據XA1、B套線路保護數據源A的採樣數據XA2以及線路測控數據源A的採樣數據XA3，則XA1、XA2、XA3、XA4、XA5是基於採樣點數據源A的同源數據。下面依據交流採樣離散度的計算公式進行計算。交流採樣同源數據離散度按下式進行計算：
在圖1所示示例中，CV交流採樣A表示採樣點數據源A的交流採樣同源數據的離散度，此處的CV是指統計學中的標準差係數，即離散度；μA為圖1所示示例中採樣點數據源A的同源採樣數據的平均值，N表示採樣點數據源A的交流採樣同源數據的數目，在圖1示例中N＝5。
A為圖1所示示例中採樣點數據源A的交流採樣同源數據的標準差，
XAi為圖1所示示例中採樣點數據源A的交流採樣的第i個同源交流採樣數據。步驟3：根據交流採樣精度滿足0.2級～0.5級的要求，對數據源A設定同源採樣數據離散度取值範圍的狀態評價量化指標，具體指標如下：若計算出的交流採樣離散度<＝0.2％，說明繼電保護測控交流採樣正常；若計算出的交流採樣離散度處於0.2％<離散度<＝0.5％的範圍，說明繼電保護測控交流採樣需要注意，需要關注離散率的進一步發展；若計算出的交流採樣離散度處於0.5％<離散度<＝1％的範圍，說明繼電保護測控交流採樣處於異常狀態，可能需要停電檢查；若計算出的交流採樣離散度>1％，說明繼電保護測控交流採樣已出現問題，不能正常工作，需要立即停電檢查。步驟4：匹配步驟2計算出的同源採樣數據離散度所處的區間範圍，並依據步驟3設定狀態評價量化指標，得到智慧型變電站保護測控交流採樣狀態評價結果，及時發現智慧型變電站保護測控交流採樣可能存在的隱患，若計算出的交流採樣離散度處於0.5％<離散度<＝1％的範圍，則發出告警，若離散度<＝0.5％，則依據上述過程繼續定時進行數據源A的交流採樣線上狀態評估，實現對智慧型變電站保護測控交流採樣的狀態評估，並支撐智慧型變電站繼電保護狀態檢修的實現。
榮譽表彰
2021年8月16日，《智慧型變電站保護測控交流採樣狀態評估的方法》獲得安徽省第八屆專利獎優秀獎。
