[發(fā)明專利]一種基于有限信息的電壓暫降狀態(tài)估計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811372703.1
• 申請(qǐng)日: 2018-11-19
• 公開（公告）號(hào): CN109523165B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧偉;張?zhí)K涵;邱海峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)溧陽研究院;東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 葉倩

本發(fā)明公開了一種基于有限信息的電壓暫降狀態(tài)估計(jì)方法，包括采集電網(wǎng)中任意節(jié)點(diǎn)的電壓暫降監(jiān)測數(shù)據(jù)與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，將接地點(diǎn)視為虛擬節(jié)點(diǎn)，形成阻抗矩陣；結(jié)合阻抗矩陣，根據(jù)不同故障類型下故障序分量的邊界條件，以監(jiān)測點(diǎn)序電壓表示其余節(jié)點(diǎn)的序電壓，利用相序變換得到其余節(jié)點(diǎn)的暫降相電壓方程；分析殘壓方程中的各序阻抗關(guān)系，利用不同故障類型下故障相序電壓的變換關(guān)系，簡化故障殘壓方程；基于任意點(diǎn)的電壓暫降監(jiān)測信息，推導(dǎo)各故障類型下的殘壓方程通式，從而得到全網(wǎng)的電壓暫降狀態(tài)分布。該方法根據(jù)實(shí)際監(jiān)測信息分析的全網(wǎng)的電壓暫降狀態(tài)分布，計(jì)算簡單且改善了傳統(tǒng)的電壓暫降狀態(tài)估計(jì)方法的保守性，更符合工程實(shí)際。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電能質(zhì)量監(jiān)控與分析技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種基于有限信息的電壓暫降狀態(tài)估計(jì)方法。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，各類電能質(zhì)量敏感型電力電子設(shè)備，如可調(diào)速驅(qū)動(dòng)設(shè)備、可編程邏輯控制器以及個(gè)人計(jì)算機(jī)等在工業(yè)上得到了廣泛使用，使得大量用戶對(duì)電力系統(tǒng)的供電可靠性與電能質(zhì)量提出了更高的要求。由于發(fā)生頻次高、導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失大，電壓暫降已經(jīng)上升為電能質(zhì)量中最受關(guān)注的問題之一，是現(xiàn)代工業(yè)負(fù)荷正常安全工作的主要干擾。因此對(duì)配電網(wǎng)中的電壓暫降特性進(jìn)行預(yù)測、評(píng)估具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

現(xiàn)有的電壓暫降評(píng)估方法主要包括隨機(jī)預(yù)估法和實(shí)時(shí)監(jiān)測法。實(shí)時(shí)監(jiān)測法通過在線監(jiān)測電網(wǎng)中的電壓暫降數(shù)據(jù)展開分析，但若要實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜電網(wǎng)中的電壓暫降準(zhǔn)確評(píng)估，則往往需要較長的監(jiān)測周期與大量的監(jiān)測裝置，經(jīng)濟(jì)成本高。隨機(jī)預(yù)估法通過建立隨機(jī)模型，對(duì)暫降特征進(jìn)行隨機(jī)預(yù)估。但由于隨機(jī)模型的建立多依賴于系統(tǒng)參數(shù)與節(jié)點(diǎn)故障前電壓，其時(shí)變特性使得該方法對(duì)于電網(wǎng)中電壓暫降的評(píng)估偏保守。

我國對(duì)于電壓暫降的研究起步較晚，對(duì)復(fù)雜電網(wǎng)中的電壓暫降監(jiān)測周期較短，缺乏長期的、可靠的電壓暫降監(jiān)測數(shù)據(jù)，嚴(yán)重影響了針對(duì)電壓暫降問題的深入研究。因此，針對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)測法和隨機(jī)預(yù)估法的不足，利用有限的監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測信息，通過對(duì)復(fù)雜電網(wǎng)進(jìn)行建模，實(shí)現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)的電壓暫降狀態(tài)估計(jì)，從而為電壓暫降的預(yù)防和治理提供理論指導(dǎo)，在工程應(yīng)用中具有較大的實(shí)際意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種基于有限信息的電壓暫降狀態(tài)估計(jì)方法，該方法能夠基于有限的監(jiān)測信息對(duì)配電網(wǎng)的全網(wǎng)電壓暫降狀態(tài)進(jìn)行估計(jì)，適用于工程實(shí)際，為工程人員精確計(jì)算電網(wǎng)的電壓暫降水平和展開電壓暫降治理措施提供有效幫助。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例采用一種基于有限信息的電壓暫降狀態(tài)估計(jì)方法，該方法包括以下步驟：

步驟10)采集電網(wǎng)中任意節(jié)點(diǎn)的電壓暫降監(jiān)測數(shù)據(jù)與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，將接地點(diǎn)視為虛擬節(jié)點(diǎn)，形成阻抗矩陣；

步驟20)結(jié)合阻抗矩陣，根據(jù)不同故障類型下故障序分量的邊界條件，以監(jiān)測點(diǎn)序電壓表示其余節(jié)點(diǎn)的序電壓，利用相序變換得到其余節(jié)點(diǎn)的暫降相電壓方程；

步驟30)分析殘壓方程中的各序阻抗關(guān)系，利用不同故障類型下故障相序電壓的變換關(guān)系，簡化故障殘壓方程；

步驟40)基于任意點(diǎn)的電壓暫降監(jiān)測信息，推導(dǎo)各故障類型下的殘壓方程通式，從而得到全網(wǎng)的電壓暫降狀態(tài)分布。

作為優(yōu)選例，所述的步驟10)具體包括：

步驟101)采集電網(wǎng)中任意節(jié)點(diǎn)k的暫降監(jiān)測數(shù)據(jù)，所述樣本包括ABC三相暫降電壓，利用相序變換得到監(jiān)測點(diǎn)的暫降序電壓，具體為：

式中，代表監(jiān)測點(diǎn)k的零序暫降電壓，代表監(jiān)測點(diǎn)k的正序暫降電壓，代表監(jiān)測點(diǎn)k的負(fù)序暫降電壓。代表監(jiān)測點(diǎn)k的A相暫降電壓，代表監(jiān)測點(diǎn)k的B相暫降電壓，代表監(jiān)測點(diǎn)k的C相暫降電壓。α＝e^j120°為計(jì)算因子。