变电站合并单元电量采样准确性的动态检测方法及系统

摘要

本发明揭示一种变电站合并单元电量采样准确性的动态检测方法及系统，该系统包括标准检测装置、测量数据比较模块、误差区间间隔获取模块、检测结果判别模块。标准检测装置用以与合并单元在同一时间点上分别对电量进行测量；测量数据比较模块用以对相同时间点上的测量数据进行比较，获取N个时间点的测量误差；误差区间间隔获取模块用以获取所述测量误差的区间间隔2*a；检测结果判别模块用以判断上述测量误差区间的间隔2*a是否在合并单元设定的测量等级对应间隔的范围内；若是，则认为该合并单元符合其等级要求，否则认为该合并单元不符合其等级要求。本发明可动态检测合并单元电量采样的准确性，填补该技术领域上的空白。

说明书

技术领域

本发明涉及一种电量采样准确性的动态检测方法，尤其涉及一种数字化变电站合并单元电量采样准确性的动态检测方法；此外，本发明还涉及一种数字化变电站合并单元电量采样准确性的动态检测系统。

背景技术

检测数字化变电站合并单元电量采样准确性的传统方式，如对远动交流采样装置、交流变送器和远动测量设备RTU的检测方法，是在暂态测量的基础上利用直接比较法进行测量的。也就是说，这种测量方式是建立在被测量系统处于相对稳定的状态，信号波动很小的情况下进行的。被检测装置和标准检测装置在一定时间内测量的值不会发生较大变动，两者进行比较获取稳态的测量误差。同时，在被测量的信号发生较大变化时，还会人为地剔除由于被检测装置和检测装置在采样时的时间偏差产生的粗大误差。这种检测方式不适用于动态检测。

对于数字化变电站合并单元，要求在测量时做到每个周波采样80点，每次的传送的采样值都必须满足测量精度的要求。针对这一特点，作为检测合并单元的标准检测装置，必须达到甚至超过被检测装置的相关技术要求。而测量误差也不再是一个装置的总误差，必须体现合并单元在一段时间内每一点的测量误差，及其测量误差分布状态。即使运行系统的电量信号发生了一定范围内的波动或系统发生振荡，合并单元传送的每一点测量误差都必须满足测量精度的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种数字化变电站合并单元电量采样准确性的动态检测方法，可动态检测数字化变电站合并单元电量采样的准确性。

此外，本发明还提供一种数字化变电站合并单元电量采样准确性的动态检测系统。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种数字化变电站合并单元电量采样准确性的动态检测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

A、提供一标准检测装置，所述合并单元和标准检测装置在同一时间点上分别对电量进行测量；

B、对相同的时间点上的测量数据进行比较，获取N个时间点的测量误差e₁，e₂，e₃，...，e_N；

C、获取测量误差区间间隔2*a；

其中，a＝kσ，标准偏差k为设定系数；$\bar{e}=\frac{1}{N}\underset{n=1}{\overset{N}{\Sigma }}{e}_n=\frac{1}{N}(e_1+e_2+...+e_n+...{+e}_N);$

D、判断上述测量误差区间的间隔2*a是否在合并单元设定的测量等级对应间隔的范围内；若是，则认为该合并单元符合其等级要求，否则认为该合并单元不符合其等级要求。

作为本发明的一种优选方案，所述测量误差区间为

作为本发明的一种优选方案，步骤A中，通过一时间标定单元标定数字化变电站合并单元，以使合并单元和标准检测装置的测量结果都在同一时间点上。优选地，所述时间标定单元为同步时钟高精度时间标定单元。

作为本发明的一种优选方案，步骤C中，k大于等于1、小于等于5。较佳地，步骤C中，k＝3。

一种数字化变电站合并单元电量采样准确性的动态检测方法，该方法包括如下步骤：

A、提供一标准检测装置，所述合并单元和标准检测装置在同一时间点上分别对电量进行测量；

B、对相同的时间点上的测量数据进行比较，获取N个时间点的测量误差e₁，e₂，e₃，...，e_N；

C、求得测量误差区间获取测量误差区间的间隔2*a；

其中，a＝kσ，标准偏差k为设定系数；

D、判断上述测量误差区间的间隔2*a是否在合并单元设定的测量等级对应间隔的范围内；若是，则认为该合并单元符合其等级要求，否则认为该合并单元不符合其等级要求。

一种数字化变电站合并单元电量采样准确性的动态检测系统，该系统包括标准检测装置、测量数据比较模块、误差区间间隔获取模块、检测结果判别模块。

标准检测装置用以与合并单元在同一时间点上分别对电量进行测量；

测量数据比较模块用以对相同时间点上的测量数据进行比较，获取N个时间点的测量误差e₁，e₂，e₃，...，e_N；

误差区间间隔获取模块用以获取所述测量误差的区间间隔2*a；其中，a＝kσ，标准偏差k为设定系数；

检测结果判别模块用以判断上述测量误差区间的间隔2*a是否在合并单元设定的测量等级对应间隔的范围内；若是，则认为该合并单元符合其等级要求，否则认为该合并单元不符合其等级要求。

作为本发明的一种优选方案，所述测量误差区间为

作为本发明的一种优选方案，所述系统还包括同步时钟高精度时间标定单元，用以标定数字化变电站合并单元，以使合并单元和所述标准检测装置的测量结果都在同一时间点上。

本发明的有益效果在于：本发明提出的数字化变电站合并单元电量采样准确性的动态检测方法及系统，可动态检测合并单元电量采样的准确性，填补该技术领域上的空白。

附图说明

图1为本发明动态检测系统的组成示意图。

图2为本发明动态检测方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例一

本发明揭示了一种数字化变电站合并单元电量采样准确性的动态检测系统，该系统可以动态检测数字化变电站合并单元电量采样准确性。

请参阅图1，本发明的动态检测系统100包括标准检测装置10、测量数据比较模块20、误差区间间隔获取模块30、检测结果判别模块40。

标准检测装置10用以与合并单元60在同一时间点上分别对电量进行测量。由于检测参照对象(检测时电力系统的运行环境)处于变化中，所述系统还可以包括一时间标定单元，标定数字化变电站合并单元，保证了合并单元和标准检测装置的测量结果都在同一时间点上。所述时间标定单元可为同步时钟高精度时间标定单元50。

测量数据比较模块20用以对相同时间点上的测量数据进行比较，获取N个时间点的测量误差e₁，e₂，e₃，...，e_N。

误差区间间隔获取模块30用以计算测量误差区间获取所述测量误差的区间间隔2*a。其中，a＝kσ，标准偏差各误差的平均误差k为设定系数。如，k可以为大于等于1、小于等于5。较佳地，k取值为3。经查阅正态分布密度表可知，此时，有99.73％的测量误差出现在区间的范围内。

检测结果判别模块40用以判断上述测量误差区间的间隔2*a是否在合并单元60设定的测量等级对应间隔的范围内；若是，则认为该合并单元60符合其等级要求，否则认为该合并单元不符合其等级要求。所述测量等级所需数值为已知值，可根据对应的测量等级获取。

以上介绍了本发明数字化变电站合并单元电量采样准确性的动态检测系统的组成，以下结合图2介绍本发明动态检测方法。请参阅图2，该动态检测方法包括如下步骤：

A、提供一标准检测装置，所述合并单元和标准检测装置在同一时间点上分别对电量进行测量。由于检测参照对象(检测时电力系统的运行环境)处于变化中，所述系统还可以包括同步时钟高精度时间标定单元50，标定数字化变电站合并单元，保证了合并单元和标准检测装置的测量结果都在同一时间点上。

B、对相同的时间点上的测量数据进行比较，获取N个时间点的测量误差e₁，e₂，e₃，...，e_N。

C、求得测量误差区间获取测量误差区间的间隔2*a。

其中，a＝kσ，标准偏差k为设定系数。如，k可以为大于等于1、小于等于5。较佳地，k取值为3。经查阅正态分布密度表可知，此时，有99.73％的测量误差出现在区间的范围内。

D、判断上述测量误差区间的间隔2*a是否在合并单元设定的测量等级对应间隔的范围内；若是，则认为该合并单元符合其等级要求，否则认为该合并单元不符合其等级要求。

综上所述，本发明提出的数字化变电站合并单元电量采样准确性的动态检测方法，可动态检测合并单元电量采样准确性，填补该技术领域上的空白。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，无需求得测量误差区间，步骤C中只需获取测量误差区间间隔2*a即可。

本发明数字化变电站合并单元电量采样准确性的动态检测方法，包括如下步骤：

A、提供一标准检测装置，所述合并单元和标准检测装置在同一时间点上分别对电量进行测量；

B、对相同的时间点上的测量数据进行比较，获取N个时间点的测量误差e₁，e₂，e₃，...，e_N；

C、获取测量误差区间间隔2*a；

其中，a＝kσ，标准偏差k为设定系数；$\bar{e}=\frac{1}{N}\underset{n=1}{\overset{N}{\Sigma }}{e}_n=\frac{1}{N}(e_1+e_2+...+e_n+...+e_N);$

D、若上述测量误差区间的间隔2*a在合并单元设定的测量等级对应间隔的范围内，则认为该合并单元符合其等级要求，否则认为该合并单元不符合其等级要求。

实施例三

本实施例介绍本发明的工作原理。

由于检测参照对象(检测时电力系统的运行环境)处于变化中，本实施例中，数字化变电站合并单元通过高精度的时间标定，保证了合并单元和标准检测装置的测量结果都在同一时间点上，然后对相同的时间点上的数据进行比较。由于测量设备的不同，两套采样结果仍会存在着一定的偏差，这就是产生了测量误差e。而每一个测量时间点上的测量误差都不完全相同，这种测量误差的大小是随机变化的，真实的测量误差μ_e是不可知的。

如何分析被检测合并单元的测量精度：经过大量的测量发现，这种测量误差的分布还是遵循正态分布规律的。通过统计的方法，在一列N次等精度测量中，可以得到N个测量误差e₁，e₂，e₃，...，e_n，...，e_N，对真实的测量误差μ_e作出的最佳估算值，就是诸e_n的算术平均值：

$\bar{e}=\frac{1}{N}\underset{n=1}{\overset{N}{\Sigma }}{e}_n=\frac{1}{N}(e_1+e_2+...+e_n+...{+e}_N)$

应当注意，当测量次数N为无穷大时，才会依概率收敛于真实的测量误差μ_e。

平均误差表示了合并单元的真实的测量误差，但由于合并单元的动态测量特性，还不能体现合并单元在动态测量过程中的误差分布情况。将每次的测量误差与真实的测量误差μ_e进行比较，会产生一定的偏差。根据正态分布的特性，通过对其标准偏差σ的计算，可以计算出测量误差的离散性。也就是所谓的贝塞尔(Bessel)公式：

$\sigma =\sqrt{\frac{1}{N-1}\underset{n=1}{\overset{N}{\Sigma }}{(e_n-\bar{e})}^2}$

标准偏差σ的数值，并不是一个具体的误差，其大小表征着诸测量误差的弥散程度。σ值愈小，则正态分布曲线愈尖锐。这意味着偏差较小的测量误差出现的概率愈大，而偏差较大的测量误差出现的概率愈小。

由于对合并单元高速准确的测试有较为严格的技术要求，对其测量的准确度评价也不只是平均误差这么简单，测量误差的标准偏差σ则表示了代表了对测量误差离散性的要求。通过正态分布曲线的原理可以知道，被检测误差e出现在区间的概率是与标准偏差σ的大小密切相关的，故常把区间极限取为σ的若干倍，即是a＝kσ，国内统计常规的取值为3σ。查阅正态分布密度表可知，有99.73％的测量误差出现在区间的范围内。

测量误差的取值区间代表了测量误差的具有较高概率出现的范围，间隔越小代表测量结果的离散越小。如果这一区间的间隔范围在合并单元测量等级的范围内，则认为该检测装置符合其等级要求。对于测量误差的标准偏差σ，现有的检测标准都没有明确的规定，这有待于今后对变电站合并单元检测标准的制定。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。