基于数据融合技术的电力测量研究及其应用

李杨

（安徽宏源电力设计咨询有限责任公司 安徽合肥 230022）

基于数据融合技术的电力测量研究及其应用

李杨

（安徽宏源电力设计咨询有限责任公司 安徽合肥 230022）

电力测量是保证电力设备具有良好使用功能、保障电力系统正常运行的重要手段之一。大量数据的存在对电力测量的效率和有效性产生的一定的影响，数据融合技术的应用能够有效解决这一问题。本文从数据融合技术的概念入手，对基于数据融合技术的电力测量及应用进行研究。

数据融合技术；电力测量；应用

前言

近年来，我国的用电量发生了显著增加，这种变化为电力系统的运行带来了一定的压力。为了保障电能供应的稳定性与安全性，应该加强对电力设备的测量。由于电力系统中的电力设备数量较多，数据融合技术的应用能够显著提升电力设备测量效率。

1 数据融合技术

1.1 数据融合技术的概念

数据融合技术是指，通过对大量数据的有效融合，为最终任务提供一种比只运用部分数据进行计算和分析结果更加合理、正确性更高的决策结果。

1.2 数据融合技术的作用原理

其作用原理是指，通过对由数据源观测所得的分散数据按照多层次、多方位等进行处理和分析，从其中找出更多有效数据，以保证其分析结果的准确性。

2 基于数据融合技术的电力测量

这里主要对几种基于数据融合技术的电力设备诊断技术进行研究：

2.1 智能故障诊断技术

智能故障诊断技术建立在模糊数学理论的基础上。这种技术对电力设备的诊断依据为，单个绝缘化合物含量是否对电力设备故障位置产生影响，通过对化合物实际含量对设备故障位置征兆隶属度的分析，将电力设备的产生故障的位置诊断出来。

2.2 人工神经网络诊断技术

这种技术主要是在生物神经元的基础上发展出来的。通过对生物神经元的模拟，将人工神经元模拟为由一组连接、一个非线性激励函数、一个求和单元组成。一定数量的神经元组成一个人工神经网络，在该网络中，人工神经元节点被分成多个不同的层次。就原始数据而言，当它在第一层得到一个输入结果之后，这个数据会作为第二层的输入值进行循环输入，数据在传递过程中，发生相应的衰减或者放大。当误差符合具体范围的要求时，原始输入过后才会停止。

2.3 基于数据融合技术的实时数据处理算法

2.3.1 基于数据融合技术的实时数据处理算法流程

就电力设备而言，由于在线监测仪器以及环境等干扰因素的影响，电力设备在线监测过程中可能存在一定的误差。电力设备实际数据的误差会超出人们预先进行估计的误差，这些由人们的漏估行为引发的误差分量被称为疏失误差。因此，在基于数据融合技术的实时数据处理算法流程中，首先需要运用分布图法对电力设备在线监测过程中存在的疏失误差进行有效剔除，当剔除工作完成后，需要对所得的测量数据进行一致性检验，最后应用数据融合技术对其进行处理，获得具有较高可靠性和准确性的分析结果。

2.3.2 电力设备测量数据中疏失误差的剔除

这里对分布图法对数据疏失误差的剔除进行研究。

（1）需要将所得的测量结果按照从小到大的顺序进行排列，这个测量序列为x1，x2，x3，x4，…xn；

（2）需要对该序列中的中位值xm进行确定，由于序列中包含测量结果数量的奇偶性会对中位值产生影响，因此需要分别进行判断。当n为奇数时，中位值xm的计算公式为：

若n为偶数，则其中位数xm的计算公式为：

（3）当中位数值确定完成后，对上四分位数fw以及下四分位数fe进行确定，并对测量结果中位数与xn之间以及x1与中位数之间的中位数fv和fk进行确定，其计算步骤同上述方法所示。其离散度df为二者之差。

（4）测量数据的有效区间为[p1，p2]，其计算公式分别为：

（5）如果测量数据有序，例如xj≥p2或≤p1，则需要将该数据剔除，以保证最终计算结果的准确性。

3 数据融合技术在电力测量中的应用

数据融合技术在电力测量中的应用主要表现在以下几方面：

3.1 继电保护

在电力系统中，当故障引发的电流或电压变化达到继电保护的动作范围时，继电保护会发生瞬时动作，进而保障电力系统的安全。继电保护可靠性是影响继电保护系统作用发挥的主要因素之一。就目前数据融合技术的应用而言，其应用范围主要包括以下几方面：①数据融合技术在适应电力系统参数变化过程中对整定值的调整；②加权系数数据融合在继电器设备故障检测中的应用。

3.2 电力设备在线监测

就电力设备监测而言，传统的在线监测技术是通过固定量数据的采集和分析实现的，这种数据的采集和分析方式可能会对最终的监测结果产生一定的影响。因此需要将数据融合技术应用在电力设备在线监测中，其应用优势主要表现在以下几方面：①增加监测结果的可信度；②提升系统的检测水平；③消除由数据不足带来的干扰。

4 结论

随着用电需求的显著变化，人们对电力系统运行可靠性、安全性等方面提出了更高的要求。为了保障电能供应的稳定性，需要加强对电力设备的检测。与传统的电力设备检测相比，数据融合技术的应用可以通过大量数据的分析提升检测结果的可靠性，这种技术的应用能够更好地保障电力系统的运行安全。

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1004-7344（2016）26-0096-01

2016-8-28