[發(fā)明專利]一種基于指數(shù)型目標(biāo)函數(shù)的抗差配電網(wǎng)線路正序參數(shù)辨識(shí)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711294678.5
• 申請(qǐng)日: 2017-12-08
• 公開（公告）號(hào): CN108052725A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛安成;徐飛陽;崔潔豪;徐勁松;畢天姝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50;G06Q50/06
• 代理公司: 北京凱特來知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;陳亮

本發(fā)明公開了一種基于指數(shù)型目標(biāo)函數(shù)的抗差配電網(wǎng)線路正序參數(shù)辨識(shí)方法，首先在單回配電網(wǎng)線路兩端裝設(shè)配電網(wǎng)相量量測(cè)裝置，測(cè)量配電網(wǎng)線路兩端的三相電壓、電流相量；根據(jù)所得到的配電網(wǎng)線路兩端的三相電壓、電流相量，基于線路等效模型建立待辨識(shí)的線路阻抗計(jì)算方程；構(gòu)建具有抗差能力的指數(shù)型目標(biāo)函數(shù)作為配電網(wǎng)線路阻抗參數(shù)辨識(shí)的目標(biāo)函數(shù)，并得到線路阻抗相參數(shù)；采用對(duì)稱分量法將所得到的線路阻抗相參數(shù)解耦，得到配電網(wǎng)線路正序阻抗參數(shù)。上述方法僅需采集線路兩端的電流、電壓相量信息，可操作性強(qiáng)，易于實(shí)施，且辨識(shí)得到的正阻抗參數(shù)精度高，具有很好的抗差能力，辨識(shí)結(jié)果更加可信。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)運(yùn)行控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于指數(shù)型目標(biāo)函數(shù)的抗差配電網(wǎng)線路正序參數(shù)辨識(shí)方法。

背景技術(shù)

目前，配電網(wǎng)直接與日常生活中的用電負(fù)荷和工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)的用電設(shè)備相連，配電線路在運(yùn)行中容易老化、受環(huán)境腐蝕以及受施工、改造、事故等影響，勢(shì)必會(huì)造成線路阻抗的變化。能夠準(zhǔn)確了解配電網(wǎng)的參數(shù)，有利于主動(dòng)配電網(wǎng)的構(gòu)建與控制，對(duì)于配電網(wǎng)的繼電保護(hù)整定計(jì)算、故障分析、網(wǎng)損計(jì)算、短路電流以及故障定位有著重要的意義，而不恰當(dāng)?shù)木€路參數(shù)會(huì)使得計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況不一致，從而構(gòu)成系統(tǒng)潛在的危險(xiǎn)或造成不必要的浪費(fèi)。配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)中分配電能的重要一環(huán)，其與輸電網(wǎng)絡(luò)有著很大的不同。首先，三相不平衡是配電網(wǎng)的一個(gè)重要特征，潮流計(jì)算時(shí)需要分三相計(jì)算；其次，伴隨著分布式能源的接入與頻繁的倒閘操作，配電網(wǎng)無時(shí)無刻不處在變化當(dāng)中；配電網(wǎng)的大部分參數(shù)是未知的，而主網(wǎng)架的參數(shù)大部分已知，則主網(wǎng)參數(shù)辨識(shí)方法對(duì)于配網(wǎng)來說并不適用。

在傳統(tǒng)的線路理論計(jì)算中通常根據(jù)Carson模型，利用線路幾何均距、材料結(jié)構(gòu)等物理參數(shù)，結(jié)合氣溫、地理位置等根據(jù)公式計(jì)算出電抗、電阻和電納，或者從電工手冊(cè)或產(chǎn)品目錄中查得單位長(zhǎng)度線路的參數(shù)在乘以長(zhǎng)度得到。理論計(jì)算通常只考慮到完全對(duì)稱的情況，并且無法考慮到實(shí)時(shí)溫度、弧垂等實(shí)際存在的問題，必然就導(dǎo)致了該方法的結(jié)果和實(shí)際參數(shù)存在較大的差異。而且由于電力線路參數(shù)受運(yùn)行環(huán)境影響易發(fā)生阻抗參數(shù)變化，則理論計(jì)算將會(huì)存在較大誤差。另外一種方式為離線停電測(cè)量，在新建線路投運(yùn)前或?qū)⒁堰\(yùn)行的線路停電后，采用外加電源，利用電壓表、電流表等各種表計(jì)測(cè)量線路數(shù)據(jù)，經(jīng)人工讀取表值并結(jié)合相應(yīng)的公式計(jì)算出各個(gè)參數(shù)，該方法存在被測(cè)線路須停電、多回運(yùn)行的平行線路無法測(cè)量互感等問題。

為了提高線路阻抗測(cè)量精度，在線測(cè)量法逐漸被應(yīng)用，同時(shí)隨著PMU(相量量測(cè)裝置)和WAMS(廣域量測(cè)系統(tǒng))的大量應(yīng)用，大量利用SCADA/WAMS提供的數(shù)據(jù)，采用參數(shù)估計(jì)實(shí)現(xiàn)在線線路參數(shù)的辨識(shí)，其估計(jì)方法主要包含2類方法：增廣狀態(tài)估計(jì)法和殘差靈敏度分析法。但是鑒于WAMS/PMU主要用在高壓電網(wǎng)，無法在配電網(wǎng)應(yīng)用；另一方面，隨著主動(dòng)配電網(wǎng)的精益化控制需求，符合配電網(wǎng)需求的配電網(wǎng)相量量測(cè)裝置開發(fā)已見報(bào)道，但并沒有配電網(wǎng)相量量測(cè)裝置的配電網(wǎng)參數(shù)辨識(shí)的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于指數(shù)型目標(biāo)函數(shù)的抗差配電網(wǎng)線路正序參數(shù)辨識(shí)方法，該方法僅需采集線路兩端的電流、電壓相量信息，可操作性強(qiáng)，易于實(shí)施，且辨識(shí)得到的正阻抗參數(shù)精度高，具有很好的抗差能力，辨識(shí)結(jié)果更加可信。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種基于指數(shù)型目標(biāo)函數(shù)的抗差配電網(wǎng)線路正序參數(shù)辨識(shí)方法，所述方法包括：

步驟1、在單回配電網(wǎng)線路兩端裝設(shè)配電網(wǎng)相量量測(cè)裝置，測(cè)量配電網(wǎng)線路兩端的三相電壓、電流相量；

步驟2、根據(jù)所得到的配電網(wǎng)線路兩端的三相電壓、電流相量，基于線路等效模型建立待辨識(shí)的線路阻抗計(jì)算方程；

步驟3：構(gòu)建具有抗差能力的指數(shù)型目標(biāo)函數(shù)作為配電網(wǎng)線路阻抗參數(shù)辨識(shí)的目標(biāo)函數(shù)，并得到線路阻抗相參數(shù)；

步驟4：采用對(duì)稱分量法將所得到的線路阻抗相參數(shù)解耦，得到配電網(wǎng)線路正序阻抗參數(shù)。