CN104037758B - 一种基于多元数据融合的电压监测数据智能分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了属于电气自动化技术领域的一种基于多元数据融合的电压监测数据智能分析方法。该方法为：1)对电压监测***中的数据查询，取出不合格时间段T；2)对T分析，通过和SCADA的监测电压以及对CIM静态解析文件进行拓扑分析后做潮流计算的电压做对比分析，若判断T内的电压是坏数据，跳到步骤3；否则跳到步骤4；3)修复属于坏数据的T内电压；4)针对电压不合格的监测点A，获取可行调整方案。本发明融合了电压监测***、电网CIM模型与SCADA***数据，针对电压不合格问题给出针对性的、有效的调整措施或建议；该方法能降低电网的网损，提高电网的运行水平，给电网公司带来一定的经济效益。

Description

一种基于多元数据融合的电压监测数据智能分析方法

技术领域

本发明属于电气自动化技术研究领域，特别涉及一种基于多元数据融合的电压监测数据智能分析方法。

背景技术

在电力***中，电压是衡量电能质量的一个重要指标，电压质量好坏直接关系到电力***的安全和经济运行，对用户安全生产和产品质量有着重要影响。而电压合格率是电压质量的主要考量指标，提高电压合格率也就意味着提高了电压质量。电压合格率是在电压监测数据的基础上统计得出的，因此对于电压数据的监测以及智能分析进而提高电压合格率是十分必要的。

目前，为了实现对电网电压数据的监控，大多数地区都安装了电压监测***。电力公司的电压监测***仅仅用于电压数据的统计，统计电压合格率是多少，并没有充分发挥电压监测***的内在价值。

发明内容

为了进一步发挥电压监测数据的内在价值，本发明提出一种基于多元数据融合的电压监测数据智能分析方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：

步骤1：对电压监测***中的数据进行查询，若某监测点A的电压不合格，取出不合格时间段T以及电压特征；

步骤2：针对长度不同的不合格时间段T内的电压，通过和数据采集与监控***SCADA的监测电压以及对公共信息模型CIM静态解析文件进行拓扑分析后做潮流计算的电压做对比分析，若判断不合格时间段T内的电压是坏数据，跳到步骤3；否则跳到步骤4；

所述坏数据是监测点监测到的电压数据不合格，但是实际上是合格的数据；

步骤3：对属于坏数据的不合格时间段T内的电压进行修复，并计算修复后的电压合格率；

步骤4：针对不合格电压的监测点A，找到与其相连通的电气岛内的其余10千伏母线，对与所有10千伏母线各自连接的电容和分接头进行调整组合，然后进行潮流计算，获得电气岛内所有10千伏母线的潮流计算电压都合格的调整组合。

所述电压特征包括电压偏高和电压偏低。

所述步骤2中对长度不同的不合格时间段T的分析为：

1)不合格时间段T小于15分钟：

不合格时间段T中存在数据采集与监控***SCADA监测时刻t₁：若监测时刻t₁所对应的数据采集与监控***SCADA监测电压不合格，就跳到步骤4；否则，结合公共信息模型CIM的静态解析文件对整个电网进行拓扑分析，获取监测时刻t₁的整个电网的动态拓扑，然后进行潮流计算，判断计算后监测点A的电压是否合格，如果不合格，跳到步骤4；否则，不合格时间段T内的电压监测数据是坏数据，跳到步骤3；

不合格时间段T中不存在数据采集与监控***SCADA监测时刻：取不合格时间段T两端最近的两个数据采集与监控***的SCADA监测时刻t₂和t₃，判断监测时刻t₂和t₃所对应的数据采集与监控***SCADA监测电压是否都合格，如果有一个不合格，就跳到步骤4；否则，结合公共信息模型CIM静态解析文件对整个电网进行拓扑分析，获取监测时刻t₂和t₃的整个电网的动态拓扑，然后进行潮流计算，判断计算后监测点A的电压是否都合格，如果有一个不合格，跳到步骤4；否则，不合格时间段T的电压监测数据是坏数据，跳到步骤3；

2)不合格时间段T大于等于15分钟且小于120分钟：

取出不合格时间段T内所有数据采集与监控***SCADA监测时刻t_i及其对应的电压监测***监测电压V_i，从中找出偏差最严重的电压监测***监测电压V_i所对应的数据采集与监控***SCADA监测时刻t₄，若t₄对应的数据采集与监控***SCADA监测电压V_t4不合格，就跳到步骤4；否则，结合公共信息模型CIM静态解析文件对整个电网进行拓扑分析，获取t₄时刻的整个电网的动态拓扑，然后进行潮流计算，判断计算后监测点A的电压是否合格，如果不合格，跳到步骤4；否则，不合格时间段T的电压监测数据是坏数据，跳到步骤3；

3)不合格时间段T大于等于120分钟：

对不合格时间段T进行平均分段，使每一段T_i都小于120分钟，然后对每一段T_i进行1)或2)所述的分析；

平均分段的段数k满足：k＝[T/120]+1，[X]表示对X取整，i取1，2、、、，k。

所述步骤3中的修复方法为：

1)不合格时间段T小于15分钟：

不合格时间段T中存在SCADA的监测时刻t₁：用监测时刻t₁所对应的SCADA的监测电压替换不合格时间段T内的电压；

不合格时间段T中不存在数据采集与监控***SCADA的监测时刻：取出监测时刻t₂和t₃对应的电压监测***监测电压V₂和V₃，找出V₂和V₃中偏差最严重的电压所对应的监测时刻t₂或t₃，然后用找出的监测时刻t₂或t₃所对应的数据采集与监控***SCADA的监测电压替换不合格时间段T内的电压；

2)不合格时间段T大于等于15分钟且小于120分钟：

用V_t4替换不合格时间段T内的电压；

3)不合格时间段T大于等于120分钟；

对不合格时间段T进行分段，使每一段T_i都小于120分钟，对于每一个不合格时间段T_i，如果不合格时间段T_i小于15分钟，按照上述方式1)进行修复；如果不合格时间段T_i大于等于15分钟且小于120分钟，按照上述方式2)进行修复。

所述步骤4中的获得电气岛内所有10千伏母线的潮流计算电压都合格的调整组合为：

首先，对于电压不合格的监测点A，利用拓扑分析搜索出与监测点A所在母线连通的所有10千伏母线，以及与所有10千伏母线各自相连的电容和变压器分接头信息；

其次，在110千伏的电网中，根据每根10千伏母线上的电压特征选择不同的调整措施为：

如果10千伏母线上的电压正常，有3种调整选择：不做任何调整、投入电容或者切除电容；

如果10千伏母线上的电压偏高，有4种调整选择：不做任何调整、切除电容、对应分接头降低1档或者切除电容以及对应分接头降低1档；

如果10千伏母线上的电压偏低，有4种调整选择：不做任何调整、投入电容、对应分接头升高一档或者投入电容以及对应分接头升高1档；

在220千伏的电网中，根据每根10千伏母线上的电压特征选择不同的调整措施为：

如果10千伏母线上的电压正常，有3种调整选择：不做任何调整、投入电容或者切除电容；

如果10千伏母线上的电压偏高，有2种调整选择：不做任何调整或者切除电容；

如果10千伏母线上的电压偏低，有2种调整选择：不做任何调整或者投入电容；

最后，针对110千伏的电网或者220千伏的电网，对所有10千伏母线选择的调整方法进行组合，然后对每一种组合进行潮流计算，如果潮流计算结果中所有的10千伏母线上的电压都合格，则该组合的调整方法可行；

求得所有可行组合中调整次数最小、网损最小以及综合最优的三种可行组合。

在步骤3和步骤4之间还包括：智能分析不合格电压监测点A的电压不合格的原因。

所述不合格电压监测点A的电压不合格的原因为：

在110千伏的电网中：

不合格电压监测点A的电压偏低的原因为：流过变压器的无功潮流过大；110kV母线电压偏低；取电源点到不合格电压监测点A的压降最大的两段作为主要原因；流过变压器无功潮流过大且分接头位置不合理；分接头位置不合理；

不合格电压监测点A的电压偏高的原因为：分接头位置不合理；流过变压器的无功倒流过大；110kV母线电压偏高；取电源点到不合格电压监测点A的压升最大的两段作为主要原因；流过变压器无功倒流过大且分接头位置不合理；

在220千伏的电网中：

不合格电压监测点A的电压偏低的原因为：流过电抗器RA的无功较大；流过低压绕组的无功较大；高压绕组电压偏低或分接头位置不合理；

不合格电压监测点A的电压偏高的原因为：电抗器RA的无功倒流较大；低压绕组的无功倒流较大；高压绕组电压偏高或分接头位置不合理。

发明的有益效果：本发明方法融合了电压监测***、电网CIM模型与SCADA***，分析出某监测点电压不合格时间段，并对该时间段不合格原因进行智能分析，然后针对不合格电压给出针对性的、有效的调整措施或建议；如果该时间段的电压监测数据是坏数据，则对坏数据清洗和修复，提高电压合格率；该方法能很好的辅助电网工作人员做出更好的、更正确的调整决策，保障广大居民的安全可靠用电，降低电网的网损，提高电网的运行水平，给电网公司带来一定的经济效益。

附图说明

图1是本发明提出的电压监测数据智能分析方法的流程图；

图2是110kV变电站典型分析网络接线图；

图3是导致110kV网络中监测点A的电压不合格的原因；

图4是110kV网络中监测点A的电压偏低的原因分析流程图；

图5是110kV网络中监测点A的电压偏高的原因分析流程图；

图6是220kV变电站典型分析网络接线图；

图7是导致220kV网络中监测点A的电压不合格的原因；

图8是220kV网络中监测点A的电压偏低的原因分析流程图；

图9是220kV网络中监测点A的电压偏高的原因分析流程图；

图10是对110kV网络中监测点A的电压不合格进行调整的方法流程图；

图11是对220kV网络中监测点A的电压不合格进行调整的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明进行进一步说明。

电压监测***由于监测设备受到干扰，或者数据传输过程中信号的失真等影响，有时得到的电压监测数据不是很准确，所以当电压监测***获得不合格监测数据后，不能立刻认为其是不合格的，还需要结合电网公共信息模型(CIM)的静态数据和数据采集与监控***(SupervisoryControlAndDataAcquisition，SCADA)的动态数据对其作对比验证。因此，本发明提出一种基于多元数据融合的电压监测数据智能分析方法，具体流程如图1所示。它包括以下步骤：

步骤1：对电压监测***中的数据进行查询，若某监测点A的电压不合格，取出不合格时间段T以及电压特征(电压偏高和电压偏低)。

电压合格率的计算公式为：

电压合格率＝(1-电压超限时间/电压监测总时间)×100％(1)

由于现在电网的电压合格率都比较高，所以，本方法中设定电压合格率的阈值为99.5％，如果电压合格率小于该值，当做不合格处理。该阈值可由供电公司工作人员根据实际情况设置。

步骤2：针对长度不同的不合格时间段T内的电压，通过和SCADA的监测电压以及对CIM解析文件进行拓扑分析结果做潮流计算后的结果做对比分析，判断其是否是坏数据。坏数据指的是电压监测点监测到的电压数据为不合格，但是实际上其为合格。由于网络传输或者设备干扰等原因，造成了坏数据的存在。坏数据在电力***中造成了一种假象，它不仅仅降低了电压合格率，还影响了工作人员的正确判断，进而不能采取针对性的调整措施甚至采取错误的措施。

本发明判断是否属于坏数据的方法是：针对电压监测***的电压不合格数据，通过SCADA监测的电压数据和潮流计算的电压结果来验证。若SCADA监测数据和潮流计算结果都是合格的，则电压监测***的数据是坏数据，否则就不是坏数据。步骤1中指明监测点电压为不合格，说明此时的不合格电压数量为1，首先判断SCADA的监测电压是否合格，如果不合格，此时的不合格电压数量为2，直接跳到步骤4；如果SCADA的监测电压合格，此时不合格电压数量与合格电压数量为1：1，此时需要对CIM静态解析文件进行拓扑分析后做潮流计算，然后判断计算后监测点A的电压是否合格，如果不合格，此时不合格电压数量与合格电压数量为2：1，应跳到步骤4；否则，不合格电压数量与合格电压数量为1：2，此时不合格时间段T内的电压监测数据是坏数据，跳到步骤3。

在对不合格时间段T进行分析时，由于电压监测***是1分钟采集一个点，而SCADA监测***是15分钟采集一个点，所以需要对不同长度的不合格时间段T以及是否含有SCADA监测时刻，采取不同的分析方法：

1)不合格时间段T<15min(min为分钟)：

不合格时间段T中存在SCADA的监测时刻t₁：判断监测时刻t₁所对应的SCADA监测电压是否合格，如果不合格，就跳到步骤4；否则，结合CIM的静态解析文件对整个电网进行拓扑分析，获取监测时刻t₁的整个电网的动态拓扑，然后进行潮流计算，判断计算后监测点A的电压是否合格，如果不合格，跳到步骤4；否则，不合格时间段T内的电压监测数据是坏数据，跳到步骤3；

不合格时间段T中不存在SCADA监测时刻：取不合格时间段T两端最近的两个SCADA监测时刻t₂和t₃，判断监测时刻t₂和t₃所对应的监测电压是否都合格，如果有一个不合格，就跳到步骤4；否则，结合CIM静态解析文件对整个电网进行拓扑分析，获取监测时刻t₂和t₃的整个电网的动态拓扑，然后进行潮流计算，判断计算后监测点A的电压是否都合格，如果有一个不合格，跳到步骤4；否则，不合格时间段T的电压监测数据是坏数据，跳到步骤3；

2)15min<＝不合格时间段T<120min：

取出不合格时间段T内所有SCADA监测时刻t_i及其对应的电压监测***监测电压V_i，从中找出偏差最严重(与电压合格率的阈值相差最大)的电压监测***监测电压V_i所对应的SCADA监测时刻t₄，若t₄对应的SCADA监测电压V_t4不合格，就跳到步骤4；否则，结合CIM静态解析文件对整个电网进行拓扑分析，获取t₄时刻的整个电网的动态拓扑，然后进行潮流计算，判断计算后监测点A的电压是否合格，如果不合格，跳到步骤4；否则，不合格时间段T的电压监测数据是坏数据，跳到步骤3；

3)不合格时间段T>＝120min：

对不合格时间段T进行平均分段，使每一段T_i都小于120分钟，然后对每一段T_i进行1)或2)所述的分析；其中，平均分段的段数k满足：k＝[T/120]+1，[X]表示对X取整，i取1，2、、、，k。

步骤3：对属于坏数据的不合格时间段T内的电压进行修复，并计算修复后的电压合格率。修复方法为：

1)不合格时间段T<15min：

不合格时间段T中存在SCADA的监测时刻t₁：用监测时刻t₁所对应的SCADA的监测电压替换不合格时间段T内的电压；

不合格时间段T中不存在SCADA的监测时刻：取出监测时刻t₂和t₃对应的电压监测***监测电压V₂和V₃，找出V₂和V₃中偏差最严重的电压所对应的监测时刻t₂或t₃，然后用找出的监测时刻t₂或t₃所对应的SCADA的监测电压替换不合格时间段T内的电压；

2)15min<＝不合格时间段T<120min：

用V_t4替换不合格时间段T内的电压；

3)不合格时间段T>＝120min：

对不合格时间段T进行分段，使每一段T_i都小于120分钟，对于每一个不合格时间段T_i，如果不合格时间段T_i小于15分钟，按照上述方式1)进行修复；如果不合格时间段T_i大于等于15分钟且小于120分钟，按照上述方式2)进行修复。

一般在对不合格电压监测点A的电压进行调整之前，首先智能分析不合格电压监测点A的电压不合格的原因。

本发明针对A类电压监测点(即监测点A)进行电压不合格智能分析，所述A类电压监测点指的是在35千伏(kV)～220千伏(kV)变电站向客户供电的10kV母线上设置的监测点。

针对110kV变电站的10kV母线电压不合格原因分析，如图2所示是110kV变电站典型分析网络接线图。分析前，需把导致110kV网络中监测点A的电压不合格的原因事先存到数据库中，如图3所示。

110kV网络中监测点A的电压偏低的原因分析流程如图4所示(以下提到的潮流计算都是对与不合格电压监测点A连通的电气岛进行潮流计算)，其包含以下步骤：

步骤S4111：取流过监测点A的无功Q，如果Q大于等于0，则令Q为0，并进行潮流计算，取得监测点A的电压U₁，以及计算后电压升高的差值ΔU₁＝U₁-U，跳到步骤S4112；如果Q小于0，则寻找与监测点A连接的变压器，将变压器分接头调高1档，调整变比，调用潮流计算，取得监测点A的电压U₄，跳到步骤S4113。

步骤S4112：如果U₁合格，那么导致监测点A的电压偏低原因为“①流过变压器的无功潮流过大”，结束；否则，将与监测点A连接的变压器分接头调高1档，调整变比，调用潮流计算，并获取计算后监测点A的电压U₂和调整后升高的电压ΔU₂＝U₂-U₁。如果U₂合格，那么跳到步骤S4114，否则，跳到步骤S4115；

步骤S4113：如果U₄合格，则导致监测点A的电压偏低原因为“⑤分接头位置不合理”，结束；否则，跳到步骤S4115；

步骤S4114：如果3×ΔU₁>＝ΔU₂，那么导致监测点A的电压偏低原因为“④流过变压器无功潮流过大且分接头位置不合理”，否则，为“⑤分接头位置不合理”，结束。

步骤S4115：找出潮流计算结果中110kV电源点的电压U₃，如果U₃<110×0.97＝106.7kV，那么导致监测点A的电压不合格原因为“②110kV母线电压偏低”，否则，为“③取电源点到监测点A的压降最大的两段作为主要原因”，结束。

110kV网络中监测点A的电压U偏高的原因分析流程如图5所示，其包含以下步骤：

步骤S4121：取流过监测点A的的无功Q，如果Q小于等于0，则令Q为0，并进行潮流计算，取得监测点A的电压U₁，以及计算后电压升高的差值ΔU₁＝U-U1，跳到步骤S4122；如果Q大于0，则寻找与监测点A连接的变压器，将变压器分接头降低1档，调整变比，进行潮流计算，取得监测点A的电压U₄，跳到步骤S4123。

步骤S4122：如果U₁合格，那么导致监测点A的电压偏高原因为“⑥流过变压器的无功倒流过大”，结束；否则，将与监测点A连接的变压器分接头降低1档，调整变比，进行潮流计算，并获取计算后监测点A的的电压U₂和调整后升高的电压ΔU₂＝U₂-U₁。如果U₂合格，那么跳到步骤S4124，否则，跳到步骤S4125；

步骤S4123：如果U₄合格，则导致监测点A的电压偏高原因为“⑤分接头位置不合理”，结束；否则，跳到步骤S4125；

步骤S4124：如果3×ΔU₁>＝ΔU₂，那么导致监测点A的电压偏高原因为“⑨流过变压器无功倒流过大且分接头位置不合理”，否则，为“⑤分接头位置不合理”，结束。

步骤S4125：找出潮流计算结果中110kV电源点的电压U₃。如果U₃>110×1.07＝117.7kV，那么导致监测点A的电压偏高原因为“⑦110kV母线电压偏高”，否则，为“⑧取电源点到监测点A的压升最大的两段作为主要原因”，结束。

针对220kV网络电压不合格原因分析，如图6所示为220kV变电站典型分析网络接线图，同样，分析前也需把导致220kV网络中监测点A的电压不合格的原因事先存到数据库中，如图7所示。

220kV网络中监测点A的电压偏低的原因分析流程如图8所示，其包含以下步骤：

步骤S4211：取流过监测点A的无功Q_A，如果Q_A大于等于0，则令Q_A为0，进行潮流计算，取出监测点A的电压U₁，跳到步骤S4212；否则，跳到步骤S4213。

步骤S4212：如果U₁合格，则导致监测点A的电压偏低原因为“①流过电抗器RA的无功较大”，结束；否则，跳到步骤S4213；

步骤S4213：如果与监测点A连通的动态拓扑网络还存在母线B，则取出流过母线B的无功Q_B，跳到步骤S4214；否则，导致监测点A的电压偏低的原因为“③高压绕组电压偏低或分接头位置不合理”，结束。

步骤S4214：如果Q_B大于等于0，则令Q_B等于0，然后进行潮流计算，取出计算后监测点A的电压U₂，跳到步骤S4215；否则，导致监测点A的电压偏低的原因为“③高压绕组电压偏低或分接头位置不合理”，结束。

步骤S4215：如果U₂合格，则导致监测点A的电压偏低的原因为“②流过低压绕组的无功较大”，否则，为“③高压绕组电压偏低或分接头位置不合理”，结束。

220kV网络中监测点A的电压偏高的原因分析流程如图9所示，其包含以下步骤：

步骤S4221：取流过监测点A的无功Q_A，如果Q_A小于等于0，则令Q_A为0，进行潮流计算，取出监测点A的电压U₁，跳到步骤S4222；否则，跳到步骤S4223。

步骤S4222：如果U₁合格，则导致监测点A的电压偏高原因为“④电抗器RA的无功倒流较大”，结束；否则，跳到步骤S4223；

步骤S4223：如果与监测点A的连通的动态拓扑网络还存在母线B，则取出流过母线B的无功Q₂，跳到步骤S4224；否则，导致监测点A的电压偏高的原因为“⑥高压绕组电压偏高或分接头位置不合理”，结束。

步骤S4224：如果Q_B小于等于0，则令Q_B等于0，然后进行潮流计算，取出计算后监测点A的电压U₂，跳到步骤S4225；否则，导致监测点A的电压偏高的原因为“⑥高压绕组电压偏高或分接头位置不合理”，结束。

步骤S4225：如果U₂合格，则导致监测点A的电压偏高的原因为“⑤低压绕组的无功倒流较大”，否则，为“⑥高压绕组电压偏高或分接头位置不合理”，结束。

步骤4：针对不合格电压的监测点A，找到与其相连通的电气岛内的其余10kV母线，对与所有10kV母线各自连接的电容和分接头进行调整组合，然后进行潮流计算，获得电气岛内所有10kV母线的潮流计算电压都合格的调整组合。

对110kV网络中监测点A的电压不合格进行调整的方法流程图如图10所示，具体为：

首先，对于电压不合格的监测点A，利用拓扑分析搜索出与监测点A所在10kV母线连通的所有10kV母线，以及与所有10kV母线各自相连的电容和变压器分接头信息。

其次，根据每根10kV母线上的电压特征选择不同的调整措施：

如果每根10kV母线上的电压正常，有3种调整选择：0不做任何调整；1投入电容；2切除电容；

如果每根10kV母线上的电压偏高，有4种调整选择：0不做任何调整；2切除电容；3对应分接头降低1档；4切除电容以及对应分接头降低1档；

如果每根10kV母线上的电压偏低，有4种调整选择：0不做任何调整；1投入电容；5对应分接头升高一档；6投入电容以及对应分接头升高1档。

再次，对所有10kV母线选择的调整方法进行组合，然后对每一种组合进行潮流计算，如果潮流计算结果中所有的10kV母线上的电压都合格，则该组合的调整方法可行。

最后，求得所有可行组合中调整次数最小、网损最小以及综合最优的三种可行组合，供给供电人员选择。

所说的综合最优指的是将所有可行组合按下面的公式求解，其中最小值Min(b)所对应的可行组合，计算公式为：

$b=k1\&times;\frac{\mathrm{cNum}-\min \mathrm{CNum}}{\max \mathrm{CNum}-\min \mathrm{CNum}}+k2\&times;\frac{\mathrm{ploss}-\min \mathrm{Ploss}}{\max \mathrm{Ploss}-\min \mathrm{Ploss}}---\left(2\right)$

其中，cNum就是可行组合的调整次数，ploss就是其网损；minCNum就是可行组合中的最小调整次数，maxCNum就是可行组合中的最大调整次数；minPloss就是可行组合中的最小网损，maxPloss就是可行组合中的最大网损，k1和k2分别取值0.5。

对220kV网络中监测点A的电压不合格进行调整的方法流程图如图11所示，具体为：

首先，对于电压不合格的监测点A，利用拓扑分析搜索出与电压不合格的监测点A所在10kV母线连通的所有10kV母线，以及与所有10kV母线各自相连的电容和变压器分接头信息。

其次，根据每根10kV母线上的电压特征选择不同的调整措施：

如果10kV母线上的电压正常，有3种调整选择：0不做任何调整；1投入电容；2切除电容；

如果10kV母线上的电压偏高，有2种调整选择：0不做任何调整；2切除电容；

如果10kV母线上的电压偏低，有2种调整选择：0不做任何调整；1投入电容。

再次，对所有10kV母线选择的调整措施进行组合，然后对每一种组合进行潮流计算，如果潮流计算结果中所有的10kV母线上的电压都合格，则该组合的调整方法可行。

最后，求得所有可行组合中调整次数最小、网损最小以及综合最优的三种可行组合，供给供电人员选择。同样按照上面的公式(2)求解。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种基于多元数据融合的电压监测数据智能分析方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：

步骤1：对电压监测***中的电压监测数据进行查询，若某监测点A的电压监测数据不合格，取出不合格时间段T以及电压特征；

步骤2：针对长度不同的不合格时间段T内的电压监测数据，通过和数据采集与监控***SCADA监测电压以及对公共信息模型CIM静态解析文件进行拓扑分析后做潮流计算的电压做对比分析，若判断不合格时间段T内的电压监测数据是坏数据，跳到步骤3；否则跳到步骤4；

所述坏数据是监测点监测到的电压监测数据不合格，但是实际上是合格的电压监测数据；

步骤3：对属于坏数据的不合格时间段T内的电压监测数据进行修复，并计算修复后的电压监测数据合格率；

步骤4：针对不合格电压监测数据的监测点A，找到与其相连通的电气岛内的其余10千伏母线，对与所有10千伏母线各自连接的电容和分接头进行调整组合，然后进行潮流计算，获得电气岛内所有10千伏母线的潮流计算电压都合格的调整组合。

2.根据权利要求1所述的一种基于多元数据融合的电压监测数据智能分析方法，其特征在于，所述电压特征包括电压偏高和电压偏低。

3.根据权利要求2所述的一种基于多元数据融合的电压监测数据智能分析方法，其特征在于，所述步骤2中对长度不同的不合格时间段T的分析为：

1)不合格时间段T小于15分钟：

不合格时间段T中存在数据采集与监控***SCADA监测时刻t₁：若监测时刻t₁所对应的数据采集与监控***SCADA监测电压不合格，就跳到步骤4；否则，结合公共信息模型CIM静态解析文件对整个电网进行拓扑分析，获取监测时刻t₁的整个电网的动态拓扑，然后进行潮流计算，判断计算后监测点A的电压是否合格，如果不合格，跳到步骤4；否则，不合格时间段T内的电压监测数据是坏数据，跳到步骤3；

不合格时间段T中不存在数据采集与监控***SCADA监测时刻：取不合格时间段T两端最近的两个数据采集与监控***SCADA监测时刻t₂和t₃，判断监测时刻t₂和t₃所对应的数据采集与监控***SCADA监测电压是否都合格，如果有一个不合格，就跳到步骤4；否则，结合公共信息模型CIM静态解析文件对整个电网进行拓扑分析，获取监测时刻t₂和t₃的整个电网的动态拓扑，然后进行潮流计算，判断计算后监测点A的电压是否都合格，如果有一个不合格，跳到步骤4；

否则，不合格时间段T的电压监测数据是坏数据，跳到步骤3；

2)不合格时间段T大于等于15分钟且小于120分钟：

取出不合格时间段T内所有数据采集与监控***SCADA监测时刻t_i及其对应的电压监测***监测电压V_i，从中找出偏差最严重的电压监测***监测电压V_i所对应的数据采集与监控***SCADA监测时刻t₄，若t₄对应的数据采集与监控***SCADA监测电压Vt₄不合格，就跳到步骤4；否则，结合公共信息模型CIM静态解析文件对整个电网进行拓扑分析，获取t₄时刻的整个电网的动态拓扑，然后进行潮流计算，判断计算后监测点A的电压是否合格，如果不合格，跳到步骤4；否则，不合格时间段T的电压监测数据是坏数据，跳到步骤3；

3)不合格时间段T大于等于120分钟：

对不合格时间段T进行平均分段，使每一段T_i都小于120分钟，然后对每一段T_i进行1)或2)所述的分析；

平均分段的段数k满足：k＝[T/120]+1，[X]表示对X取整，i取1，2，…，k。

4.根据权利要求3所述的一种基于多元数据融合的电压监测数据智能分析方法，其特征在于，步骤3中进行修复的方法为：

1)不合格时间段T小于15分钟：

不合格时间段T中存在数据采集与监控***SCADA监测时刻t₁：用监测时刻t₁所对应的数据采集与监控***SCADA监测电压替换不合格时间段T内的电压；

不合格时间段T中不存在数据采集与监控***SCADA监测时刻：取出监测时刻t₂和t₃对应的电压监测***监测电压V₂和V₃，找出V₂和V₃中偏差最严重的电压所对应的监测时刻t₂或t₃，然后用找出的监测时刻t₂或t₃所对应的数据采集与监控***SCADA监测电压替换不合格时间段T内的电压；

2)不合格时间段T大于等于15分钟且小于120分钟：

用Vt₄替换不合格时间段T内的电压；

3)不合格时间段T大于等于120分钟；

对不合格时间段T进行分段，使每一段T_i都小于120分钟，对于每一个不合格时间段T_i，如果不合格时间段T_i小于15分钟，按照方式1)进行修复；如果不合格时间段T_i大于等于15分钟且小于120分钟，按照方式2)进行修复。

5.根据权利要求4所述的一种基于多元数据融合的电压监测数据智能分析方法，其特征在于，所述步骤4中的获得电气岛内所有10千伏母线的潮流计算电压都合格的调整组合为：

首先，对于电压不合格的监测点A，利用拓扑分析搜索出与监测点A所在母线连通的所有10千伏母线，以及与所有10千伏母线各自相连的电容和变压器分接头信息；

其次，在110千伏的电网中，根据每根10千伏母线上的电压特征选择不同的调整措施为：

如果10千伏母线上的电压正常，有3种调整选择：不做任何调整、投入电容或者切除电容；

如果10千伏母线上的电压偏高，有4种调整选择：不做任何调整、切除电容、对应分接头降低1档或者切除电容以及对应分接头降低1档；

如果10千伏母线上的电压偏低，有4种调整选择：不做任何调整、投入电容、对应分接头升高一档或者投入电容以及对应分接头升高1档；

在220千伏的电网中，根据每根10千伏母线上的电压特征选择不同的调整措施为：

如果10千伏母线上的电压正常，有3种调整选择：不做任何调整、投入电容或者切除电容；

如果10千伏母线上的电压偏高，有2种调整选择：不做任何调整或者切除电容；

如果10千伏母线上的电压偏低，有2种调整选择：不做任何调整或者投入电容；

最后，针对110千伏的电网或者220千伏的电网，对所有10千伏母线选择的调整方法进行组合，然后对每一种组合进行潮流计算，如果潮流计算结果中所有的10千伏母线上的电压都合格，则该组合的调整方法可行；

求得所有可行组合中调整次数最小、网损最小以及综合最优的三种可行组合。

6.根据权利要求1所述的一种基于多元数据融合的电压监测数据智能分析方法，其特征在于，在步骤3和步骤4之间还包括：智能分析不合格电压监测点A的电压不合格的原因。

7.根据权利要求6所述的一种基于多元数据融合的电压监测数据智能分析方法，其特征在于，所述不合格电压监测点A的电压不合格的原因为：

在110千伏的电网中：

不合格电压监测点A的电压偏低的原因为以下五个原因中的任意一个或多个原因：流过变压器的无功潮流过大；110kV母线电压偏低；取电源点到不合格电压监测点A的压降最大的两段作为主要原因；流过变压器无功潮流过大且分接头位置不合理；分接头位置不合理；

不合格电压监测点A的电压偏高的原因为以下五个原因中的任意一个或多个原因：分接头位置不合理；流过变压器的无功倒流过大；110kV母线电压偏高；取电源点到不合格电压监测点A的压升最大的两段作为主要原因；流过变压器无功倒流过大且分接头位置不合理；

在220千伏的电网中：

不合格电压监测点A的电压偏低的原因为以下三个原因中的任意一个或多个原因：流过电抗器RA的无功较大；流过低压绕组的无功较大；高压绕组电压偏低或分接头位置不合理；

不合格电压监测点A的电压偏高的原因为以下三个原因中的任意一个或多个原因：电抗器RA的无功倒流较大；低压绕组的无功倒流较大；高压绕组电压偏高或分接头位置不合理。