[发明专利]一种在线检测互感器计量异常状态的方法和系统

说明书

本发明提供一种在线检测互感器计量异常状态的方法和系统。所述方法和系统通过对高压输电线路节点的三相互感器历史检定数据确定二次侧电压或电流的有效值，并对所述有效值进行主元分析，确定三相互感器二次电压或电流的主元子空间、残差子空间、主元个数和Q统计量控制阈值，再对实时采集的三相互感器的二次侧电压或电流信号的有效值计算其Q统计量，通过对Q统计量与控制阈值的比较，确定所述三相互感器是否处于异常状态，最后再计算互感器每一相的测量数据对Q统计量的贡献率，通过所述贡献率的大小判断三相互感器的异常相。所述方法和系统能有效地对互感器在线运行情况下的渐变性计量异常状态进行检测，且能够准确识别发生异常的互感器。

技术领域

本发明涉及电能计量领域,并且更具体地，涉及一种在线检测互感器计量异常状态的方法和系统。

背景技术

互感器是电能计量系统中的重要设备，它将一次侧的高电压转换成低电压、大电流转换成小电流，供电能表计量使用，对其准确性要求很高。为准确地评估互感器的计量状态，目前采用的方法有离线检测法和在线检测法，离线检测是在互感器离线时与标准互感器比对，对其比差、角差进行周期性的检测，然而这种在离散时间点上的计量状态评估随机性较大，评估效果难以保证。在线检测方法主要包括模型分析法和信号处理法，模型分析法是建立互感器状态评估的物理模型或数学模型进行分析，但是此方法对数学物理模型的依赖性较大，此外互感器计量状态易受环境影响，模型准确建立较困难；信号处理方法是检测互感器二次侧的突变信号，当信号变化剧烈时认定互感器计量异常，但是当互感器发生渐变性异常时，二次侧信号特征变化不明显，难以检测到互感器异常状态；因此建立一种实时性高、检测灵敏且简单方便的互感器计量误差状态在线检测方法具有十分重要的意义。

发明内容

为了解决现有技术中信号处理方法对二次侧互感器发生的渐变性异常无法实时、灵敏地进行在线检测的技术问题，本发明提供了一种在线检测互感器计量异常状态的方法，所述方法包括：

对高压输电线路节点三相互感器历史检定结果的数据进行处理，确定二次电压或电流的有效值，作为样本集X⁰；

基于预先设置的置信度和CPV期待值，对二次电压或电流有效值样本集X⁰进行主元分析，确定所述高压输电线路节点三相互感器二次电压或电流的主元子空间、残差子空间、主元个数和Q统计量控制阈值；

对实时采集的若干组高压输电线路节点三相互感器检定数据进行处理，确定其二次电压或者电流的有效值，并基于确定的主元个数在所述残差子空间中计算每组测量数据的Q统计量，当存在两组以上连续的测量数据的Q统计量计算结果大于Q统计量控制阈值时，确定所述三相互感器计量异常；

对于确定计量状态异常的三相互感器，在主元子空间中计算三相互感器中每一相输出的二次电压或电流的有效值对Q统计量的贡献率，并根据所述贡献率的大小确定所述互感器计量状态异常的相。

进一步地，所述对高压输电线路节点三相互感器历史检定结果的数据进行处理，确定二次电压或电流的有效值是指根据高压输电线路节点三相电压互感器的一次电压、比差和角差确定二次电压有效值，或者根据高压输电线路节点三相电流互感器的一次电压、比差和角差确定二次电流有效值。

进一步地，所述基于预先设置的置信度和CPV期待值，对二次电压或电流有效值样本集X⁰进行主元分析，确定所述高压输电线路节点三相互感器二次电压或电流的主元子空间、残差子空间、主元个数和Q统计量控制阈值包括：

令样本集X⁰∈Φ^n×m，其中n为样本的个数，m为过程变量的个数，对所述样本集X⁰的样本数据进行归一化处理，得到归一化后的矩阵X：

X＝(X⁰-1_nb^T)Σ^-1