专利名称：电力系统数字测量或遥测处理的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字测量或遥测数据处理技术，尤其涉及电力系统中的电压、电流、功率、相角等数字测量或遥测数据稳态处理技术。
背景技术：
实际电力系统运行在稳态、暂态、稳态、...不断交替的过程中，稳态过程是指物理量的值在相当长一段时间维持基本不变或变化不大的过程，两个稳态过程之间的过渡称为暂态过程。对于物理量的模数转换过程称为数字测量，实际系统中多数只关心稳态值，这时需要对数字测量的数据进行稳态处理；就地数字测量获得的数据经过通信送往远方的计算机(称为主站)称为遥测，主站接受到的数据为遥测数据，实际的遥测系统中多数也只关心稳态值，在主站需要对遥测数据进行稳态处理。在专利200910158370 “物理量数据采集方法及装置”中，提出了对物理量进行稳态测量的方法，但是其中只对稳态过程进行了处理，暂态过程被认为时间短而被忽略，这有可能使大量数据被丢弃，导致长时间的暂态过程中不能处理稳态值，并且遥测数据中还包括时间标签等信息，不适用于已有自动化系统的升级。

发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种电力系统数字测量或遥测的稳态处理方法，其包括以下步骤SI、输入物理量y的数字测量或遥测的数据序列{yk} = {yk，Yk-!,…，yk_N}，其中k为当前采样点号，N为时间窗口宽度；
dn+lvS2、根据数据序列{yk}计算y的n+1阶导数，η = O, I,…，直到满足^fu，从而确定η,其中ε为接近于O的常数；S3、做变量替换X = #，由数据序列{yk}计算出数据序列{xk}；
dtnS4、对于数据序列{xk}，判断当前数值Xk处于暂态过程还是稳态过程；S5、当判定当前数值Xk处于稳态过程，根据{xk}计算平均值^作为稳态值&进行步骤S6 ;当判定当前数值Xk处于暂态过程，令k=l ； S6、对X的稳态值4做积分反变换,计算出Y的稳态值Λ ;S7、输出稳态值九。对于物理量y，其暂态过程的数学描述是时间的常微分方程，常微分方程的解包括自由分量yt(t)和强迫分量ys(t)，即y(t) = yt(t) + ys (t)自由分量yt(t)是与初值有关的衰减分量，随着时间的推移自由分量趋于0，即MO ^oe >0;强迫分量、(0是与输入有关、不衰减的稳态解。工程应用中，认为t>3T后，yt(t)为0，其中τ是系统的时间常数；数字测量尤其是遥测的采样时间往往大于3 τ，这样暂态过程中，y (t)的采样值yk中只有强迫分量ys(t)。电力自动化中，数字测量或遥测数据的间隔大于3 τ，电压、电流的有效值和有功、无功功率等的遥测数据中只有强迫分量。地级调度和县级调度所辖的日负荷曲线呈现阶梯状，而省以上调度的日负荷曲线呈M状。前者，功率的一阶导数接近于0，即所述η = O ;后者，功率的二阶导数接近于0，即所述η = I。也就是说，电力遥测数据的强迫分量要么一阶导数接近于0，要么二阶导数接近于0，一般地，η不会超过3，n+1阶导数就会接近于O。从运动物理学看，匀速运动
权利要求
1.一种电力系统数字测量或遥测的稳态处理方法，其特征在于包括以下步骤·51、输入物理量y的数字测量或遥测的数据序列{yk}= {yk，Yk^1,…，yk_N}，其中k为当前米样点号，N为时间窗口宽度； ·52、根据数据序列{yk}计算y的n+1阶导数
2.如权利要求I所述的电力系统数字测量或遥测的稳态处理方法，其特征在于所述步骤S4，判断当前数值Xk处于暂态过程还是稳态过程的判据为，
3.如权利要求2所述的电力系统数字测量或遥测的稳态处理方法，其特征在于所述判据简化为
4.如权利要求2所述的电力系统数字测量或遥测的稳态处理方法，其特征在于所述判据简化为
5.如权利要求I所述的电力系统数字测量或遥测的稳态处理方法，其特征在于所述步骤S6,按照公式九-O0 + O1-t + a2-t + U^ti -----Yan 计算y的稳态值九，其中，
6.一种电力系统数字测量或遥测的稳态处理方法，其特征在于包括以下步骤P1、输入物理量I的数字测量或遥测的数据序列{yk} = {yk，Yk-!,…，yk-N}，其中k为当前米样点号，N为时间窗口宽度；P2、根据数据序列{yk}采用卡尔曼滤波器滤出物理量y的各阶导数，判断出令n+1阶及以上阶的导数的绝对值均小于ε的最小阶数1!，其中，11=0，1，2，3，ε为接近于O的常数；Ρ3、当η与上一个采样点判断出的η值相同，判断y的η阶导数处于稳态过程，进行步骤Ρ4 ;否则，令k=l ；P4、当判定y的η阶导数处于稳态过程，由y的η阶导数计算出y的稳态值Λ ;Ρ5、输出稳态值Λ。
7.如权利要求6所述的电力系统数字测量或遥测的稳态处理方法，其特征在于所述步骤Ρ4，按照公式
8.一种电力系统数字测量或遥测的稳态处理装置，其特征在于包括输入单元，用于输入物理量y的数字测量或遥测的数据序列{yk} = {yk, Yk^1, -, ykJ ,其中k为当前采样点号，N为时间窗口宽度；求导单元，用于根据数据序列{yk}计算y的n+1阶导数，η = 0，1，···，直到满足
9.如权利要求8所述的电力系统数字测量或遥测的稳态处理装置，其特征在于所述判断单元的判据为，F如果服从分布sI-如果ΙΛ\ 11不服从/0)分布hF=I时，Xk处于稳态过程；F=0时，Xk处于暂态过程；其中，4为平均值、^为标准方差、t(k)是自由度为k的t分布。
10.如权利要求9所述的电力系统数字测量或遥测的稳态处理装置，其特征在于所述判据简化为P如果 1 -]O.如果
11.如权利要求9所述的电力系统数字测量或遥测的稳态处理装置，其特征在于所述判据简化为
12.如权利要求8所述的电力系统数字测量或遥测的稳态处理装置，其特征在于所述还原单元,按照公式
13.一种电力系统数字测量或遥测的稳态处理装置，其特征在于包括输入单元，用于输入物理量y的数字测量或遥测的数据序列{yk} = {yk, Yk^1, -, ykJ ,其中k为当前采样点号，N为时间窗口宽度；滤波单元，用于根据数据序列{yk}采用卡尔曼滤波器滤出物理量y的各阶导数，判断出令n+1阶及以上阶的导数的绝对值小于ε的最小阶数η，其中，η = O, I, 2，3，ε为接近于O的常数；判断单元，用于当η与上一个采样点判断出的η值相同，判断y的η阶导数处于稳态过程，进入计算单元；否则，令k=l ；计算单元，用于当判定I的η阶导数处于稳态过程，由y的η阶导数计算出y的稳态值 输出单兀，用于输出稳态值J λ
14.如权利要求13所述的电力系统数字测量或遥测的稳态处理装置，其特征在于所述计算单兀，按照公式Λ = aO +aI ^ + α2 广+α3十 -----^an T计算出Y的稳态值h其中，
全文摘要
本发明涉及电力系统数字测量或遥测的稳态处理方法及装置，其包括输入物理量y的数字测量或遥测的数据序列{yk}={yk,yk-1,…,yk-N}；根据数据序列{yk}计算y的n+1阶导数，n＝0,1,…，直到满足从而确定n；做变量替换计算出数据序列{xk}；判断当前数值xk处于暂态过程还是稳态过程；当判定当前数值xk处于稳态过程，根据{xk}计算平均值作为稳态值做积分反变换，由求得y的稳态值本发明还采用卡尔曼滤波器代替上面的求导过程，提出了另一种电力系统数字测量或遥测的稳态处理方法及装置。本发明适用于现场数字测量或遥测两种情况，对电力系统物理量的全过程进行了准确的稳态处理。
文档编号G01D21/02GK102928014SQ20121040853
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月23日 优先权日2012年10月23日
发明者郝玉山 申请人:保定市三川电气有限责任公司