一种运行状态下电流互感器计量性能的在线测量及评估方法与流程

本发明涉及电流互感器安全的，尤其涉及一种运行状态下电流互感器计量性能的在线测量及评估方法。

背景技术：

1、电流互感器作为监视、评判电力系统运行状态的重要数据来源，其运行可靠性和数据真实反映能力是衡量其运行性能的重要指标。针对互感器等变电站测量设备的误差评估和检测，目前所采用的方法是在现行的q/gdw424—2010《电子式电流互感器技术规范》提到的标准设备比对校准的方法。而现有的标准设备比对校准的方法只有在停电的情况下进行测试测量及评估，严重影响了用户的正常用电，同时造成经济损失和资源浪费。

2、针对该问题，对安装在0.4kv电力线路上作计量用途的电流互感器，提出一种运行状态下电流互感器计量性能的在线测量及评估方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种运行状态下电流互感器计量性能的在线测量及评估方法，用以实现不停电状态下的电流互感器计量性能测量及评估，保证用户正常用电的同时避免发生经济损失和资源浪费。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种运行状态下电流互感器计量性能的在线测量及评估方法，通过在线状态评估系统与电流互感器的在线监控单元进行数据交互，并执行以下步骤实现：

3、构建电流互感器运行状态的因素集u、评判集v、权重向量p、隶属度函数，用以通过模糊综合评判法进行电流互感器状态评估；

4、根据所构建的因素集u采集并获取电流互感器的参量数据，并对所采集的参量数据进行预处理和归一化处理，获得每天的样本数据；

5、以所获得的每天的样本数据为基础构建评价矩阵x；

6、根据评价矩阵x和权重向量p计算当天的评分向量，连续获得一周的评分向量后，根据周评分向量和时间权重计算电流互感器最终的评分；

7、将电流互感器最终的评分代入隶属度函数，并根据最大隶属度原则获得互感器的评估等级。

8、优选的，根据低压电流互感器的结构特点和运行原理，选取具有代表性的工作参数和运行数据作为电流互感器的状态评估因素，形成因素集u＝{u1，u2，…，un}；所选取的评估因素包括设备参量、性能参量、设备参量、工况参量和可靠性参量，具体的：

9、所述设备参量包括设备型号，变比，准确度等级，铁心材质，额定二次负载；

10、所述性能参量包括计量点运行误差、误差一致性，运行计算误差，历史误差数据，误差稳定性；

11、所述工况参量包括电压波动率，运行时长，历史异常频次，年度温差，日温差均值；

12、所述可靠性参量包括二次回路异常，二次负荷电流，历史家族故障频次。

13、优选的，所述评判集v＝{“优秀”，“良好”，“合格”，“异常”}＝{v1，v2，v3，v4}；所述权重向量p根据专家经验构建。

14、优选的，根据所构建的因素集u采集并获取电流互感器的参量数据具体为，在线状态评估系统根据所选取的18项评估因素进行参量数据的采集与获取，所述参量数据来源于电流互感器的在线监控单元，采集频度为每天96轮次。

15、优选的，所述预处理具体为：对通过在线监控单元每天96轮次获取的参量数据，采用四分位箱型图检测算法进行筛选，剔除测量粗大误差及通信异常导致的无效数据。

16、优选的，所述评价矩阵x的构建具体为：以电流互感器每天的样本数据所构成的m乘以n的矩阵为基础，将矩阵中与误差相关的动态变化的数据进行保留，对矩阵中除误差相关数据外的静态数据进行专家打分并替换原静态数据，以此构建评价矩阵x；其中m指96轮次剔除异常值后的数据组数量，n为参量数量，且n＝18。

17、优选的，所述静态数据为设备型号、变比、准确度等级、铁心材质、额定二次负载数据，所述与误差相关的动态变化的数据为参量数据中除设备型号、变比、准确度等级、铁心材质、额定二次负载数据外的剩余参量数据。

18、优选的，根据评价矩阵x和权重向量p计算当天的评分向量，其具体计算为：

19、

20、式中，为评价矩阵x，p1至pn为各项评估因素权重，y1至ym为m个数据组的分数。

21、优选的，根据周评分向量和时间权重计算电流互感器最终的评分具体为：将周评分向量乘以时间权重得到电流互感器最终的评分，所述最终的评分为s百分制，所述时间权重的设置采用时间越近权重越大的原则。

22、优选的，所述隶属度函数根据ct四级评估需求构建，互感器评分95以上为优秀，50分及以下为异常，具体隶属度函数为：

23、

24、式中，a对应于优秀，b对应于良好，c对应于合格，d对应于异常，x为电流互感器最终的评分。

25、相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明通过在线状态评估系统与电流互感器的在线监控单元进行数据交互以获得电流互感器的运行数据，并利用模糊综合评判法根据所获得的数据进行运行状态下电流互感器计量性能的在线评估；通过特征数据集的长期积累储备，不断补偿优化各类指标权重，可以实现对低压电流互感器计量性能更为准确的评价。

技术特征：

1.一种运行状态下电流互感器计量性能的在线测量及评估方法，其特征在于，通过在线状态评估系统与电流互感器的在线监控单元进行数据交互，并执行以下步骤实现：

2.根据权利要求1所述的一种运行状态下电流互感器计量性能的在线测量及评估方法，其特征在于，根据低压电流互感器的结构特点和运行原理，选取具有代表性的工作参数和运行数据作为电流互感器的状态评估因素，形成因素集u＝{u1，u2，…，un}；所选取的评估因素包括设备参量、性能参量、设备参量、工况参量和可靠性参量，具体的：

3.根据权利要求1所述的一种运行状态下电流互感器计量性能的在线测量及评估方法，其特征在于，所述评判集v＝{“优秀”，“良好”，“合格”，“异常”}＝{v1，v2，v3，v4}；所述权重向量p根据专家经验构建。

4.根据权利要求2所述的一种运行状态下电流互感器计量性能的在线测量及评估方法，其特征在于，根据所构建的因素集u采集并获取电流互感器的参量数据具体为，在线状态评估系统根据所选取的18项评估因素进行参量数据的采集与获取，所述参量数据来源于电流互感器的在线监控单元，采集频度为每天96轮次。

5.根据权利要求4所述的一种运行状态下电流互感器计量性能的在线测量及评估方法，其特征在于，所述预处理具体为：对通过在线监控单元每天96轮次获取的参量数据，采用四分位箱型图检测算法进行筛选，剔除测量粗大误差及通信异常导致的无效数据。

6.根据权利要求5所述的一种运行状态下电流互感器计量性能的在线测量及评估方法，其特征在于，所述评价矩阵x的构建具体为：以电流互感器每天的样本数据所构成的m乘以n的矩阵为基础，将矩阵中与误差相关的动态变化的数据进行保留，对矩阵中除误差相关数据外的静态数据进行专家打分并替换原静态数据，以此构建评价矩阵x；其中m指96轮次剔除异常值后的数据组数量，n为参量数量，且n＝18。

7.根据权利要求6所述的一种运行状态下电流互感器计量性能的在线测量及评估方法，其特征在于，所述静态数据为设备型号、变比、准确度等级、铁心材质、额定二次负载数据，所述与误差相关的动态变化的数据为参量数据中除设备型号、变比、准确度等级、铁心材质、额定二次负载数据外的剩余参量数据。

8.根据权利要求1所述的一种运行状态下电流互感器计量性能的在线测量及评估方法，其特征在于，根据评价矩阵x和权重向量p计算当天的评分向量，其具体计算为：

9.根据权利要求1所述的一种运行状态下电流互感器计量性能的在线测量及评估方法，其特征在于，根据周评分向量和时间权重计算电流互感器最终的评分具体为：将周评分向量乘以时间权重得到电流互感器最终的评分，所述最终的评分为s百分制，所述时间权重的设置采用时间越近权重越大的原则。

10.根据权利要求1所述的一种运行状态下电流互感器计量性能的在线测量及评估方法，其特征在于，所述隶属度函数根据ct四级评估需求构建，互感器评分95以上为优秀，50分及以下为异常，具体隶属度函数为：

技术总结本发明提出一种运行状态下电流互感器计量性能的在线测量及评估方法，具体为：构建电流互感器运行状态的因素集U、评判集V、权重向量P、隶属度函数；根据因素集U采集并获取电流互感器的参量数据，并对参量数据进行预处理和归一化处理，获得每天的样本数据；以所获得的每天的样本数据为基础构建评价矩阵X；根据评价矩阵X和权重向量P计算当天的评分向量，连续获得一周的评分向量后，根据周评分向量和时间权重计算电流互感器最终的评分；将电流互感器最终的评分代入隶属度函数，并根据最大隶属度原则获得互感器的评估等级。本发明可以实现不停电状态下的电流互感器计量性能测量及评估，保证用户正常用电的同时避免发生经济损失和资源浪费。技术研发人员：彭炜文,黄竑铭,杨鲤妃,吴书迪,林添进,廖声杨,郑振峰,许志坤,黄进德,王俊宏,郑宇锋,黄圆皓,林莹莹受保护的技术使用者：国网福建省电力有限公司泉州供电公司技术研发日：技术公布日：2024/8/5