[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

本發明公開了屬于電網穩定運行監測技術領域的一種基于SCADA量測的電網支路靜態參數辨識方法，所述方法包括構建支路潮流方程、形成局部計算區域、構建系統量測方程、構建以參數為狀態量的不動點迭代格式的量測方程以及修正可疑參數，該方法針對傳統辨識方法量測冗余度不高，且對多支路參數錯誤情形辨識困難的問題，通過狀態空間的轉換，以支路參數為狀態量，直接對支路參數進行估計，突破了傳統方法將節點電壓復相量作為狀態量的思維模式，本方法還將局部區域內的非可疑參數作為偽量測加入了量測方程，提高了量測的冗余度，改善了辨識效果。

技術領域

本發明屬于電網穩定運行監測技術領域，尤其涉及一種基于SCADA量測的電網支路靜態參數辨識方法。

背景技術

電力系統所涉及的參數檢測與辨識主要包括電網參數辨識、拓撲錯誤辨識及量測數據辨識三部分。在參數檢測辨識方面，目前國內外學者研究較多的辨識方法有以下三類，分別為：殘差靈敏度法、相對誤差辨識法以及新息圖法。殘差靈敏度法基于錯誤參數的具體位置尋找與該參數相關聯的量測集。由于支路潮流分量及量測殘差之間存在一定的靈敏度關系，通過計算該靈敏度值，若該值大于所設定閾值，則該支路視為可疑支路。然而該方法需要根據經驗值選擇殘差靈敏度閾值，一旦存在殘差污染或殘差淹沒現象，定位錯誤參數所屬支路位置的難度也大大增加。相對誤差辨識法應用于同時包含SCADA和WAMS的混合量測系統，利用SCADA量測可以獲取支路功率及節點注入功率量測，利用WAMS系統則可以獲取節點電壓及支路電流相量量測。對比實際量測系統的量測量與通過潮流計算所得到的對應值，若該量測量相對誤差超過設定閾值，則認為該量測量所屬支路參數為可疑參數，然而該方法對PMU的配置要求較高。一旦量測數據中存在不良數據時會在很大程度上影響辨識效果。對于新息圖法，該方法首先利用動態估計實時檢測各個量測的變化趨勢，同時考慮到所有相關量測之間所存在的基本定律，完成對參數的檢測辨識。通過求解某條可疑支路與其直接相連的其它支路新息值，利用新息值是否超過設定閾值判別支路是否存在錯誤參數。但該方法對只存在單個量測壞數據時有效辨識，一旦出現多個不良量測，仍需要進一步研究該方法的辨識效果。

網絡參數對于能量管理系統(EMS)及其它高級應用軟件分析的準確性有著決定性作用。而EMS系統利用分析結果做出的電網調控運行決策直接影響電力系統的安全穩定運行。由于傳統辨識方法具有量測冗余度不高，且對多支路參數錯誤情形辨識困難，對錯誤的網絡參數進行估計和修正是十分必要的。

發明內容

針對上述問題，本發明提出了一種基于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；

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；

步驟4：構建以參數為狀態量的不動點迭代格式

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，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。

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，其支路的潮流方程為：