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申请/专利权人：国网甘肃省电力公司电力科学研究院;国网甘肃省电力公司;国家电网有限公司;郑州大方软件股份有限公司

摘要：本发明涉及基于电网公司输电网拓扑递推的任意分割区域功率数据修正技术，具体涉及一种基于输电网任意分割区域的异常功率自动修正方法；本发明通过输电网拓扑递推技术生成母线不平衡率，输电线路损耗的计算关系，并可以实时依据电网结构和开关状态实时更新。与电网的运行方式紧密相连。从而使修正数据更加准确。通过计算出的母线不平衡率和主变损耗率以及输电线路损耗率来甄别采集数据异常的设备。通过输电网拓扑递推技术根据需要扩大修正范围和校验计算的范围从而可以尽可能多的利用正常数据来修正异常数据，从而提高采集数据的准确度。

主权项：1.一种基于输电网任意分割区域的异常功率自动修正方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.定位异常变电站：遍历所有变电站查找变电站母线按电压等级的计算关系和主变损耗计算关系查找所需设备的采集有功功率，根据计算关系算出每个电压等级母线的不平衡率和主变损耗率，定位异常变电站；S2.甄别变电站内采集功率异常的设备：依次查找变电站内损耗异常的主变绕组和母线不平衡率异常的电压等级的设备，定位变电站内采集功率异常的设备；S3.修正变电站采集功率异常的设备功率：根据主变损耗正常修正逻辑、主变损耗异常修正逻辑和输电线路损耗异常的修正逻辑将定位的异常变电站都修正完成后保存修正结果；输电线路损耗是否正常分为以下两种情况：S301a.输电线路损耗正常，则根据计算关系查找相连的负荷和发电机设备，并根据合理的母线不平衡率算出该电压等级的母线不平衡功率，根据异常设备采集功率的历史比例进行分配不平衡功率来修正异常设备有功功率；S302a.输电线路损耗异常则先执行输电线路功率修正逻辑，随后再回到站内计算该电压等级母线的不平衡功率，根据异常设备采集功率的历史比例进行均分不平衡功率来修正异常设备有功功率；所述步骤S3中主变损耗异常的修正前提条件是损耗异常的主变只能有一个绕组采集功率异常；所述步骤S3中主变损耗异常的修正步骤包括：S301b.查找损耗异常的主变绕组采集功率，依据主变计算关系和正常的主变损耗计算出主变的不平衡功率作为异常绕组的修正功率；S302b.逐个电压等级按照主变损耗正常的逻辑修正站内功率异常的设备；所述步骤S3中输电线路损耗异常的修正逻辑根据输电线路的计算关系找到相连接变电站，并计算这些变电站内该电压等级的母线不平衡率，分为以下两种情况：S301c.母线不平衡率正常，查询该变电站站内的线路计量点的采集功率，依据计算关系和正确的输电线路损耗率计算出输电线路的不平衡功率作为功率异常的变电站端的修正功率；S302c.依据主变损耗正常和主变损耗异常的修正逻辑将相连变电站内该线路作为采集异常设备进行修正，依据计算关系和正确的输电线路损耗率计算出输电线路的不平衡功率作为功率异常的变电站端的修正功率；S4.校验修正结果：修正后依据修正逻辑中变电站之间的关联关系进行任意分割区域的理论计算来验证修正数据是否合理。

全文数据：一种基于输电网任意分割区域的异常功率自动修正方法技术领域本发明涉及基于电网公司输电网拓扑递推的任意分割区域功率数据修正技术，具体涉及一种基于输电网任意分割区域的异常功率自动修正方法。背景技术同期线损系统通过四大中间平台集成了三个专业六大业务系统的数据设备资产运维精益管理系统PMS2.0、调度OMSSCADA系统、营销业务应用系统、电能量信息采集系统、用电信息采集系统、电网GIS系统，当前同期线损系统集成的数据只包括了设备间的从属关系、电量数据，营配调贯通的质量不高，目前仅能满足同期线损计算的要求。另外，在数据采集采集方面，存在采集失败、采集数据异常等问题；在数据传输方面，由于集成链路长，容易出现各种错误、丢失、异常等情况。综上所述，目前同期线损集成情况不能满足在线线损理论计算的要求准确的拓扑关系、完整的设备参数、正确的功率数据等，必须进一步对各大业务系统的数据进行融合、纠错。对现有的计算网络，在对数据进行融合、修复的基础上，数据准确率达到95％，但仍存在影响线损计算的坏数据。当选定的区域因坏数据影响潮流计算收敛时，采用最小生成树搜索方法，选出与选定区域存在密切电气联系的节点，扩大分区范围，从而实现数据容错的任意分割的数据修正与线损计算。实现任意分割区域电网多源数据的融合、纠错，切实提高数据的质量及可用性，为电网损耗分析提供数据支撑。发明内容为了实现输电网的任意分割区域的功率数据修正，切实提高数据的质量及可用性本发明提供了一种基于输电网任意分割区域的异常功率自动修正方法。一种基于输电网任意分割区域的异常功率自动修正方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、定位异常变电站：遍历所有变电站查找变电站母线按电压等级的计算关系和主变损耗计算关系查找所需设备的采集有功功率，根据计算关系算出每个电压等级母线的不平衡率和主变损耗率，定位异常变电站；S2、甄别变电站内采集功率异常的设备：依次查找变电站内损耗异常的主变绕组和母线不平衡率异常的电压等级的设备，定位变电站内采集功率异常的设备；S3、修正变电站采集功率异常的设备功率：根据主变损耗正常修正逻辑、主变损耗异常修正逻辑和输电线路损耗异常的修正逻辑将定位的异常变电站都修正完成后保存修正结果；S4、校验修正结果：修正后依据修正逻辑中变电站之间的关联关系进行任意分割区域的理论计算来验证修正数据是否合理。所述步骤S1中根据计算关系算出每个电压等级母线的不平衡率和主变损耗后，分为以下三种情况：S101、如果母线不平衡率异常则保存变电站到异常变电站列表；S102、如果母线不平衡率正常则计算站内主变损耗；S103、如果主变损耗异常也将此变电站保存到异常变电站列表中。所述步骤S2包括以下步骤：S301、查找异常变电站内的主变损耗率，主变损耗率异常，则查找异常主变绕组的采集功率，运用历史曲线对比和电压电流冗余校验等方法判断绕组采集功率是否异常，如果异常则将主变绕组加入异常设备列表；S302、查找异常变电站内的母线不平衡率，母线不平衡率异常则根据母线计算关系查找母线连接的设备，运用历史曲线对比和电压电流冗余校验等方法判断母线连接设备采集功率是否异常，如果异常则将该设备加入异常设备列表。所述步骤S3中主变损耗正常情况下依据异常设备所在电压等级的母线不平衡率计算关系查找相关联的输电线路的损耗，确定输电线路损耗是否正常。输电线路损耗是否正常分为以下两种情况：S301a：输电线路损耗正常，则根据计算关系查找相连的负荷和发电机设备，并根据合理的母线不平衡率算出该电压等级的母线不平衡功率，根据异常设备采集功率的历史比例进行分配不平衡功率来修正异常设备有功功率；S302a：输电线路损耗异常则先执行输电线路功率修正逻辑，随后再回到站内计算该电压等级母线的不平衡功率，根据异常设备采集功率的历史比例进行均分不平衡功率来修正异常设备有功功率。所述步骤S3中主变损耗异常的修正前提条件是损耗异常的主变只能有一个绕组采集功率异常。所述步骤S3中主变损耗异常的修正步骤包括：S301b、查找损耗异常的主变绕组采集功率，依据主变计算关系和正常的主变损耗计算出主变的不平衡功率作为异常绕组的修正功率；S302b、逐个电压等级按照主变损耗正常的逻辑修正站内功率异常的设备。所述步骤S3中输电线路损耗异常的修正逻辑根据输电线路的计算关系找到相连接变电站，并计算这些变电站内该电压等级的母线不平衡率，分为以下两种情况：S301c、母线不平衡率正常，查询该变电站站内的线路计量点的采集功率，依据计算关系和正确的输电线路损耗率计算出输电线路的不平衡功率作为功率异常的变电站端的修正功率；S302c、依据主变损耗正常和主变损耗异常的修正逻辑将相连变电站内该线路作为采集异常设备进行修正，依据计算关系和正确的输电线路损耗率计算出输电线路的不平衡功率作为功率异常的变电站端的修正功率。所述S4中校验修正结果的步骤包括：S401、计算前需要依据理论计算的等效规则对变电站之间的输电线路进行等效处理；S402、在计算范围内变电站查找平衡节点发电机，如果不存在则虚拟一个平衡节点发电机，以母线的运行电压作为运行数据；S403、进行理论计算，并对校验结果保存。本发明的有益效果为：通过本技术提高了采集数据的准确率，提升了海量数据平台的数据质量。解决了同期线损系统在数据采集采集方面，存在采集失败、采集数据异常等问题；在数据传输方面，由于集成链路长，容易出现各种错误、丢失、异常等难题。切实提高数据的质量及可用性，为电网损耗分析提供数据支撑。附图说明图1为总体修正流程；图2为异常变电站定位流程；图3为异常设备甄别的流程图；图4为母线计算关系生成流程图；图5为主变损耗正常修正逻辑流程图；图6为主变损耗异常修正逻辑流程图；图7为输电线路损耗异常修正逻辑流程图；图8为修正数据校验流程图；具体实施方式为了更好地理解本发明的实质性内容，进行以下说明：本发明采用拓扑递推的方法来生成母线按电压等级、母线分段计算关系。计算关系用来描述变电站内母线不平衡率是由哪些设备的功率构成的，并且是由这些设备的正向有功功率还是反向有功功率构成的，以此来计算母线的不平衡率。根据输电网模型信息和拓扑信息生成主变、输电线路损耗的计算关系，并结合采集数据计算母线不平衡率和主变损耗率。通过母线不平衡率和主变损耗率来定位功率数据采集异常的变电站并进一步甄别功率采集异常的设备。根据修正逻辑的需要用拓扑递推的方法来查找异常变电站相连的变电站，以输电线路为切入点，对站内进行拓扑递推获得相应电压等级的设备以此来组成修正片区进行修正。根据校验逻辑的需要采用拓扑递推的方法分割计算区域把与异常变电站相关的变电站纳入校验片区，并确定边界设备。根据计算规则将边界点的输电线路进行等效处理，以此来校验计算。本发明的目的是这样实现的：修正前提条件基于输电网任意分割区域的异常功率自动修正技术对变电站内异常设备的修正之前需要依据拓扑关系生成输电线路损耗、主变损耗、母线不平衡率的计算关系。通过拓扑递推实现站内母线计算关系生成通过拓扑递推查找母线上的连接设备。如图4所示，首先以母线为起点递推拓扑查找与母线直接或者间接相连的设备包括跨接线、开关、刀闸，负荷、发电机、电容器、电抗器、输电线段并保存到设备列表。遇到开关、刀闸则根据图形开关状态和此时刻开关的采集数据判断开关是否断开，如果断开则结束此分支的递推。直到遇到负荷、发电机、电容器、电抗器、输电线段或者设备另外一侧没有连接其他设备时为止。接着遍历设备列表剔除开关、刀闸和跨接线等与修正无关的设备，只保留负荷、发电机、电容器、电抗器、输电线段。最后分别将这些设备的反向功率作为母不平衡率计算关系的转入算法进行保存，正向功率作为母不平衡率计算关系的转出算法进行保存。输电线路算法递推方式与此类似。在生成了站内母线不平衡率、主变损耗率和输电线路损耗率计算关系后就可以依照图1所示的流程定位异常变电站、甄别异常设备、修正和校验输电网采集的有功功率数据。修正流程如下定位异常变电站：如图2首先遍历所有变电站按电压等级查找变电站母线按电压等级的计算关系并结合计算关系查找所需设备的采集功率信息然后根据计算关系算出每个电压等级母线的不平衡率，如果母线不平衡率异常则保存变电站到异常变电站列表，如果母线不平衡率正常则计算站内主变损耗，如果主变损耗异常也将此变电站保存到异常变电站列表中。甄别变电站内采集功率异常的设备：如图3所示，首先查找异常变电站内的主变损耗率，主变损耗率异常，则查找异常主变绕组的采集功率，运用历史曲线对比和电压电流冗余校验等方法判断绕组采集功率是否异常，如果异常则将主变绕组加入异常设备列表。然后查找异常变电站内的母线不平衡率，母线不平衡率异常则根据母线计算关系查找母线连接的设备，运用历史曲线对比和电压电流冗余校验等方法判断母线连接设备采集功率是否异常，如果异常则将该设备加入异常设备列表。修正变电站采集功率异常的设备功率修正逻辑可分为以下场景：场景1主变损耗正常如图5所示，依据异常设备所在电压等级的母线不平衡率计算关系查找相关联的输电线路的损耗，输电线路损耗正常，就根据计算关系查找相连的负荷、发电机设备，并根据合理的母线不平衡率算出该电压等级的母线不平衡功率。随后根据异常设备采集功率的历史比例进行均分不平衡功率来修正异常设备有功功率。输电线路损耗异常则先执行输电线路功率修正逻辑，随后再回到站内计算该电压等级母线的不平衡功率，根据异常设备采集功率的历史比例进行均分不平衡功率来修正异常设备有功功率场景2主变损耗异常该场景修正的前提条件是损耗异常的主变只能有一个绕组采集功率异常，否则就因为异常数据太多无法进行修正。如图6所示，查找损耗异常的主变绕组采集功率，依据主变计算关系和正常的主变损耗计算出主变的不平衡功率作为异常绕组的修正功率。然后逐个电压等级按照场景1的逻辑修正站内功率异常的设备。场景3输电线路损耗异常在场景1和场景2的修正过程中遇到输电线路损耗异常的时候使用该场景的修正逻辑来修正输电线路的损耗并得到修正变电站内该线路的修正功率。如图7所示，首先根据输电线路的计算关系找到相连接变电站，并计算这些变电站内该电压等级的母线不平衡率。母线不平衡率正常，则查询这些站内的线路计量点的采集功率，依据计算关系和正确的输电线路损耗率计算出输电线路的不平衡功率作为功率异常的变电站端的修正功率。母线不平衡率异常的话则依据场景1，和场景2的修正逻辑将相连变电站内该线路作为采集异常设备进行修正，依据计算关系和正确的输电线路损耗率计算出输电线路的不平衡功率作为功率异常的变电站端的修正功率。依据以上三种场景的修正逻辑将定位的异常变电站都修正完成后保存修正结果。校验修正结果：如图8所示，修正后依据修正逻辑中变电站之间的关联关系进行任意分割区域的理论计算来验证修正数据是否合理。计算前需要依据理论计算的等效规则对变电站之间的输电线路进行等效处理线路功率为负等效为负荷，线路功率为正值等效为发电机。接着在计算范围内变电站查找平衡节点发电机，没有找到平衡节点发电机则查找电压等级最高且连接负荷功率最大的母线，在上面虚拟平衡节点发电机，以母线的采集电压作为平衡节点发电机的电压。然后进行理论计算，计算完成后从计算结果中取得这些变电站内的主变绕组的潮流功率和采集功率并计算出两者的偏差率作为校验结果保存，从计算结果中取得关联变电站之间的输电线路的潮流功率和采集功率并计算出偏差率作为校验结果保存。通过本发明提高了采集数据的准确率，提升了海量数据平台的数据质量。解决了同期线损系统在数据采集采集方面，存在采集失败、采集数据异常等问题。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

权利要求：1.一种基于输电网任意分割区域的异常功率自动修正方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、定位异常变电站：遍历所有变电站查找变电站母线按电压等级的计算关系和主变损耗计算关系查找所需设备的采集有功功率，根据计算关系算出每个电压等级母线的不平衡率和主变损耗率，定位异常变电站；S2、甄别变电站内采集功率异常的设备：依次查找变电站内损耗异常的主变绕组和母线不平衡率异常的电压等级的设备，定位变电站内采集功率异常的设备。S3、修正变电站采集功率异常的设备功率：根据主变损耗正常修正逻辑、主变损耗异常修正逻辑和输电线路损耗异常的修正逻辑将定位的异常变电站都修正完成后保存修正结果。S4、校验修正结果：修正后依据修正逻辑中变电站之间的关联关系进行任意分割区域的理论计算来验证修正数据是否合理。2.根据权利要求1所述的一种基于输电网任意分割区域的异常功率自动修正方法，其特征在于：所述步骤S1中根据计算关系算出每个电压等级母线的不平衡率和主变损耗后，分为以下三种情况：S101、如果母线不平衡率异常则保存变电站到异常变电站列表；S102、如果母线不平衡率正常则计算站内主变损耗；S103、如果主变损耗异常也将此变电站保存到异常变电站列表中。3.根据权利要求1所述的一种基于输电网任意分割区域的异常功率自动修正方法，其特征在于：所述步骤S2包括以下步骤：S301、查找异常变电站内的主变损耗率，主变损耗率异常，则查找异常主变绕组的采集功率，运用历史曲线对比和电压电流冗余校验等方法判断绕组采集功率是否异常，如果异常则将主变绕组加入异常设备列表；S302、查找异常变电站内的母线不平衡率，母线不平衡率异常则根据母线计算关系查找母线连接的设备，运用历史曲线对比和电压电流冗余校验等方法判断母线连接设备采集功率是否异常，如果异常则将该设备加入异常设备列表。4.根据权利要求1所述的一种基于输电网任意分割区域的异常功率自动修正方法，其特征在于：所述步骤S3中主变损耗正常情况下依据异常设备所在电压等级的母线不平衡率计算关系查找相关联的输电线路的损耗，确定输电线路损耗是否正常。5.根据权利要求4所述的一种基于输电网任意分割区域的异常功率自动修正方法，其特征在于：输电线路损耗是否正常分为以下两种情况：S301a：输电线路损耗正常，则根据计算关系查找相连的负荷和发电机设备，并根据合理的母线不平衡率算出该电压等级的母线不平衡功率，根据异常设备采集功率的历史比例进行分配不平衡功率来修正异常设备有功功率；S302a：输电线路损耗异常则先执行输电线路功率修正逻辑，随后再回到站内计算该电压等级母线的不平衡功率，根据异常设备采集功率的历史比例进行均分不平衡功率来修正异常设备有功功率。6.根据权利要求1所述的一种基于输电网任意分割区域的异常功率自动修正方法，其特征在于：所述步骤S3中主变损耗异常的修正前提条件是损耗异常的主变只能有一个绕组采集功率异常。7.根据权利要求1所述的一种基于输电网任意分割区域的异常功率自动修正方法，其特征在于：所述步骤S3中主变损耗异常的修正步骤包括：S301b、查找损耗异常的主变绕组采集功率，依据主变计算关系和正常的主变损耗计算出主变的不平衡功率作为异常绕组的修正功率；S302b、逐个电压等级按照主变损耗正常的逻辑修正站内功率异常的设备。8.根据权利要求1所述的一种基于输电网任意分割区域的异常功率自动修正方法，其特征在于：所述步骤S3中输电线路损耗异常的修正逻辑根据输电线路的计算关系找到相连接变电站，并计算这些变电站内该电压等级的母线不平衡率，分为以下两种情况：S301c、母线不平衡率正常，查询该变电站站内的线路计量点的采集功率，依据计算关系和正确的输电线路损耗率计算出输电线路的不平衡功率作为功率异常的变电站端的修正功率；S302c、依据主变损耗正常和主变损耗异常的修正逻辑将相连变电站内该线路作为采集异常设备进行修正，依据计算关系和正确的输电线路损耗率计算出输电线路的不平衡功率作为功率异常的变电站端的修正功率。9.根据权利要求1所述的一种基于输电网任意分割区域的异常功率自动修正方法，其特征在于：所述S4中校验修正结果的步骤包括：S401、计算前需要依据理论计算的等效规则对变电站之间的输电线路进行等效处理；S402、在计算范围内变电站查找平衡节点发电机，如果不存在则虚拟一个平衡节点发电机，以母线的运行电压作为运行数据；S403、进行理论计算，并对校验结果保存。

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