[发明专利]一种电压互感器的超差在线辨识方法

说明书

本发明提供一种电压互感器的超差在线辨识方法，在将变电站内多台VT的二次测量输出值转换为监测统计量的基础上，建立监测统计量与各VT误差变化量的映射关系。以VT首检报告误差值与VT档案信息误差规定限值的差值作为判断VT误差状态的误差变化限值，再利用映射关系，将误差变化限值转换为监测统计量，以各VT对监测统计量的贡献率大小划定多条控制限，超限VT视为疑似超差，对于疑似超差的VT，进一步确定是否超差。本发明的应用可使长期运行过程中超差VT的检测摆脱对计划性停电与实物标准器的双重依赖，有助于及时发现超差VT，指导电力公司的运维工作，推动输变电设备精准检修，为电能贸易公平及电网安全运行提供保障。

技术领域

本发明涉及配电设备状态评估与故障诊断领域，更具体地，涉及一种电压互感器的超差在线辨识方法。

背景技术

电压互感器（VT）是将高电压转换为低电压的进而实现测量的通用设备。在长期运行过程中，VT的计量误差可能发生劣化，直至超出档案信息误差规定限值，导致超差故障的发生。超差会引发由电压、电流数据计算得到的电能量出现偏差，可能引发巨额电能贸易纠纷，同时，也可能引起电网自动化系统的介入失当与动作异常，可能导致电力系统的失稳和裂解。因此，及时发现并更换超差VT十分重要。

为辨识超差VT，当前检定规程要求采用离线检测方法。该方法在VT入网前和在后续运行过程中以4年为周期强制开展首次检定（首检）和周期性检定（周检），通过与高精度标准器比对，评估被检测VT误差值，出具检测报告。离线检测方法优势在于不仅能够检测误差值变化，还能够发现超差，因此，离线检测结果是制定超差VT检修计划的依据。但该方法缺陷是需停电开展，由于计划性停电窗口少、时间短，造成离线检测难以按期完成，无法为制定检修计划提供依据。为摆脱超差故障检测对计划性停电的依赖，不停电的VT误差在线评估方法被提出并迅速成为研究热点。

现有研究成果划分为三大类，分别为基于精确建模、基于信号处理和基于信息物理融合的方法。精确建模法基于已知的电力系统精确等效模型，建立方程组求解未知的互感器误差。此类方法建模所需的电网高精度等效参数难以获得，工程应用难度大；信号处理法利用小波变换、频移算法、集成滤波等方法分析单台互感器的输出信号识别误差变化。该类方法不依赖精确等效参数，但仅能发现VT的误差突变，无法发现误差渐变，工程适用性较弱。

基于信息物理融合的评估方法旨在检测测量误差漂移，以同一变电站内存在电气物理联系的VT群体为评估对象，以群体内的物理相关性为约束条件，通过多元统计方法协同分析VT群体输出的二次测量电压实时规模化数据中蕴含的信息，挖掘跟踪约束关系的实时状态，利用信息物理融合方法实现对VT个体运行误差变化的在线评估。但当前，该方法仅能判断VT误差的变化与否，不能判断VT是否超过允许的误差范围，原因如下：1、该方法不能得到误差的绝对值大小。由于仅使用VT的测量值进行评估，不知道误差初值，只能从统计量的变化判断误差状态是否发生了相对变化，而无法得到误差的绝对值，因此不能判断误差异常变化后是否超出允许的误差范围。2、不能判断误差的变化量大小。当前方法是将测量数据转换为监测统计量，依据建模数据与监测数据的监测统计量变化判定是否发生误差变化，未建立监测统计量与误差变化量的量化关系，只能从统计量变化中判断误差是否发生变化，因此不能获取误差变化量的大小。综上，上述方法无法评估误差值，故不具备超差VT的辨识能力，无法指导制定检修计划。

发明内容