[發明專利]一種基于SCADA量測的電網支路靜態參數辨識方法

有效

• 申請號: 201811066167.2
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN109193665B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 張海波;刁智偉
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

1.一種基于SCADA量測的電網支路靜態參數辨識方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：構建支路潮流方程

根據支路類型建立與之相應的支路潮流方程，并對其進行狀態空間轉換，形成以支路參數為狀態量的矩陣方程，其中支路類型包括線路支路和變壓器支路；

所述步驟1構建支路潮流方程的具體過程如下：

對于線路支路，假設線路支路的潮流方程為：

對上述潮流方程進行狀態空間轉換，得到以支路參數為狀態量的矩陣方程為：

假設線路支路的序號為r，將公式(3)轉換為分塊矩陣：

式中，g_ij,b_ij,y_ij分別為支路電導，支路電納和對地電納；U_i和U_j分別為首端和末端電壓幅值，P_ij和Q_ij分別為支路首端有功、無功量測，P_ji和Q_ji分別為支路末端有功、無功量測，v為量測誤差，S_Lr為線路支路功率量測，H_Lr為量測矩陣，x_Lr為線路參數；

對于變壓器支路，將潮流方程進行狀態空間轉換，得到以支路參數為狀態量的矩陣方程為：

假設變壓器支路的序號為r，將公式(5)轉換為分塊矩陣：

式中，K為變壓器的非標準變比，g_ij,b_ij分別為變壓器等效電導和電納；S_Ts為變壓器支路功率量測，H_Ts為量測矩陣，x_Ts為變壓器參數；

步驟2：形成局部計算區域

采用廣度優先搜索算法，以可疑支路為中心，向外搜索兩層，形成局部計算區域；

步驟3：構建系統量測方程

按照量測類型計算對應量測的雅克比矩陣，將局部區域內的非可疑參數作為偽量測加入量測方程，構建包含偽量測的系統量測方程；

所述步驟3構建系統量測方程的方法為：

步驟3-1：計算節點注入量測

假設k表示節點編號，將節點k注入功率看作所有與節點k相連的支路功率的疊加，則節點k注入功率表示為：

式中，S_Jk表示節點k的注入有功功率P_Jk或注入無功功率Q_Jk；集合A與B分別表示與節點k直接相連的線路支路和變壓器支路；分別表示支路a,b所對應的量測矩陣，X_La、X_Tb分別表示支路a,b的參數；

步驟3-2：計算節點注入量測對應的雅克比矩陣元素，建立雅克比矩陣；

逐一搜索與計算節點相連的支路，對于每條支路，定位注入量測所在行，根據支路類型求解公式(3)或公式(5)，并將計算結果填入雅克比矩陣在注入量測所在行的對應列，搜索完畢后，注入量測所在行的其他元素均為0；

步驟3-3：將局部區域內的非可疑參數作為偽量測加入量測方程，構建包含偽量測的系統量測方程；

假設X_R表示非可疑參數集，則對應的量測方程為：

式中，為可信任參數值，v為量測誤差；

假設局部區域內包含r條線路支路，s個變壓器支路和k個節點注入量測，則系統量測方程表示為：

其中，

H_L＝diag(H_L1,H_L2,…,H_Lr),H_T＝diag(H_T1,H_T2,…,H_Ts) (11)

式中，S_L為線路支路功率量測集，S_T為變壓器支路功率量測集，S_J為節點注入功率量測集，x_L為線路參數集，x_T為變壓器參數集，H_L為線路支路量測對應的量測矩陣，H_T為變壓器支路量測對應的量測矩陣，H_JL和H_JT為節點注入功率對應的量測矩陣，H_RL和H_RT為可信任參數偽量測對應的量測矩陣；

步驟4：構建以參數為狀態量的不動點迭代格式的量測方程

根據步驟3的系統量測方程構建以參數為狀態量的不動點迭代格式的量測方程，將電壓作為參數的隱函數，并將參數的狀態估計分解成兩層交替進行迭代；

步驟5：修正可疑參數

將步驟4估計結果中對應的可疑參數值作為該可疑參數的修正值，以修正可疑參數。