[發明專利]一種電力線路參數準確度的測定方法

有效

• 申請號: 201410816564.2
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN104483577A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 王茂海;牛四清;張哲;吳新振
• 申請（專利權）人: 國家電網公司華北分部;青島大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 青島高曉專利事務所 37104
• 代理人: 黃曉敏

技術領域：

本發明屬于電力系統參數辨識技術領域，涉及一種數據誤差影響電力線路參數準確度的測定方法，特別是一種在PMU(同步相量測量單元)數據產生誤差情況下測定電力線路辨識參數偏離準確值的方法。

背景技術：

均勻傳輸線路等值電路參數的準確性與電力系統潮流分析、狀態估計、故障定位、繼保整定、暫態與動態穩定性計算等應用功能直接相關，隨著電力系統中廣域測量系統的發展以及PMU的廣泛應用，從實測PMU數據辨識電力系統模型參數是獲取參數實際值的有效途徑，實測PMU數據能給出電壓相量、電流相量的有效值/幅值與相角，具有較高的精度，在均勻傳輸線兩端某一時刻PMU數據的電壓相量與電流相量已知情況下，可以辨識出傳輸線π型等值電路的參數。

傳輸線路辨識參數的準確度受PMU數據質量的影響，PMU數據質量不穩定有多個方面的原因：一是電力系統中出現次同步振蕩、低頻振蕩等故障導致所測數據不能反映系統的正常運行狀況；二是數據測量與處理環節中的量測互感器、數字采樣、傅立葉變換、數字濾波等各個環節出現誤差，使得用于參數辨識的數據不同于實際數據。PMU數據誤差導致所辨識的傳輸線參數偏離準確值，使狀態估計、潮流分析、線損計算等與實際運行狀況不相吻合，對電力系統的分析、控制產生不利的影響。如果要使線路參數的偏差控制在一定數值范圍之內，就要對用于參數辨識的PMU數據質量提出要求，因而需要分析PMU數據誤差與所辨識參數偏差間定量關系。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點，尋求一種數據誤差影響電力傳輸線路參數準確度的測定方法，針對PMU數據中的電壓和電流相量有效值測量誤差、相角測量誤差，給出合理的數據誤差指標，以靈敏度表示數據誤差對電力線路參數準確度的影響，以便得到定量的測定結果。

為了實現上述目的，本發明先根據電力傳輸線路等值電路的參數確定其對PMU數據靈敏度的影響，然后判定線路參數對PMU數據誤差的敏感性并給出參數準確度的計算方法，具體包括以下步驟：

(1)選擇電力傳輸線路為均勻傳輸線的π型等值電路模型，確定待辨識的導納和阻抗參數，其中導納由電納與容納并聯構成，阻抗由電阻與電抗串聯構成；

(2)以均勻傳輸線某一時刻的輸入端與輸出端實測PMU電壓相量、電流相量為基礎，根據基爾霍夫電流定律、電壓定律，分別計算確定對應此時刻的導納與阻抗參數準確值；

(3)在確定導納與阻抗參數準確值的過程中，先把電壓和電流相量分別表示為實部與虛部的組合形式，其中實部為電壓、電流有效值與相角余弦之積，虛部為電壓、電流有效值與相角正弦之積；再進行導納與阻抗參數的變換與化簡，分成實部與虛部，電納與容納分別對應于導納的實部與虛部，電阻與電抗分別對應于阻抗的實部與虛部；

(4)使電納、容納、電阻和電抗四個線路參數均為輸入端電壓有效值、輸入端電壓相角、輸入端電流有效值、輸入端電流相角、輸出端電壓有效值、輸出端電壓相角、輸出端電流有效值和輸出端電流相角八個變量的函數，將所述四個線路參數分別對八個變量求偏導數得到絕對靈敏度，進而轉化為相對靈敏度；

(5)使PMU數據誤差體現為有效值誤差與相角誤差，有效值或相角誤差用增量表示，增量與參數所對應的相對靈敏度乘積即為有效值或相角誤差引起參數偏離準確值的變化量，從而確定數據誤差影響電力傳輸線路參數準確度的定量關系。

本發明在實施過程中，當某個電壓相量或電流相量出現誤差時，其有效值與相角同時出現因誤差而引起的增量，有效值增量與相角增量分別引起參數偏離量之和則為相量誤差引起參數偏離準確值的變化量；若多個電壓相量、電流相量出現誤差時，各相量增量分別引起參數偏離量之和則為多個相量誤差引起參數偏離準確值的變化量。

本發明與現有技術相比，通過數據誤差增量與參數偏離量之間的數量關系，判斷每一個數據對電力線路參數的定量影響程度，改善實測PMU數據質量并提高參數辨識的準確率；其設計原理可靠，判定工藝科學性強，準確度高，定量精確，應用范圍廣，測算效率高。

附圖說明：

圖1為本發明實施例涉及的均勻傳輸線兩端各相量正方向原理示意圖。

圖2為本發明實施例涉及的均勻傳輸線π型等值電路原理示意圖。

圖3為本發明實施例涉及的參數實部與虛部分開的π型等值電路原理示意圖。

具體實施方式：

下面通過實施例并結合附圖對本發明作進一步說明。

實施例：