[發(fā)明專(zhuān)利]一種單電源輻射狀配電網(wǎng)負(fù)荷開(kāi)關(guān)狀態(tài)辨識(shí)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010939196.6
• 申請(qǐng)日: 2020-09-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112084713B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王棟;歐朱建;胡楠;姜吉祥;蔣瑋;許智祺;曹錦暉;李俊;錢(qián)天能;陳益哲;項(xiàng)凱
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司南通供電分公司;東南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/27
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/27;G06F30/18;G06F111/04;G06F111/06;G06F113/04
• 代理公司: 南通市永通專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 32100
• 代理人: 葛雷

本發(fā)明公開(kāi)了一種單電源輻射狀配電網(wǎng)負(fù)荷開(kāi)關(guān)狀態(tài)辨識(shí)方法，包括以下步驟：步驟1，建立配電網(wǎng)中各支路阻抗、各負(fù)荷開(kāi)關(guān)狀態(tài)變量、各負(fù)荷大小的量測(cè)量以及偽量測(cè)量與配電網(wǎng)末端節(jié)點(diǎn)電壓幅值的函數(shù)關(guān)系，形成以負(fù)荷開(kāi)關(guān)狀態(tài)為狀態(tài)量，配電網(wǎng)末端節(jié)點(diǎn)電壓幅值為量測(cè)量的量測(cè)方程；步驟2，根據(jù)最小二乘估計(jì)法，以配電網(wǎng)中覆蓋TTU的節(jié)點(diǎn)為量測(cè)點(diǎn)，以某一時(shí)刻所有量測(cè)點(diǎn)的電壓幅值實(shí)測(cè)值和計(jì)算值之差平方和最小為目標(biāo)函數(shù)，建立優(yōu)化方程；步驟3，采用遺傳算法求解優(yōu)化方程，得出最優(yōu)解，所得自變量為負(fù)荷開(kāi)關(guān)狀態(tài)辨識(shí)結(jié)果。本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過(guò)部分或全部覆蓋的TTU，快速準(zhǔn)確地辨識(shí)單電源輻射狀配電網(wǎng)中負(fù)荷開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是配電網(wǎng)負(fù)荷開(kāi)關(guān)狀態(tài)辨識(shí)，屬于配電網(wǎng)運(yùn)行與控制領(lǐng)域，具體涉及一種單電源輻射狀配電網(wǎng)負(fù)荷開(kāi)關(guān)狀態(tài)辨識(shí)方法。

背景技術(shù)

配電網(wǎng)調(diào)度端通過(guò)兩種方式獲取配電網(wǎng)中開(kāi)關(guān)狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化配電網(wǎng)運(yùn)行方式、改善供電質(zhì)量、降低線(xiàn)路損耗等各種高級(jí)功能：1)生產(chǎn)管理系統(tǒng)中存儲(chǔ)的開(kāi)關(guān)靜態(tài)數(shù)據(jù)；2)通過(guò)遙信裝置動(dòng)態(tài)獲取開(kāi)關(guān)狀態(tài)。在配電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)不定期進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、彈性負(fù)荷投切等，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)狀態(tài)變化。因此，靜態(tài)開(kāi)關(guān)狀態(tài)數(shù)據(jù)往往無(wú)法準(zhǔn)確反映配電網(wǎng)中各開(kāi)關(guān)的實(shí)際狀態(tài)。此外，遙信過(guò)程可能因?yàn)樵O(shè)備故障、信號(hào)干擾等原因，導(dǎo)致通信錯(cuò)誤，影響通過(guò)遙信動(dòng)態(tài)獲取的開(kāi)關(guān)狀態(tài)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。因而，需根據(jù)配電網(wǎng)其它運(yùn)行參數(shù)，研究配電網(wǎng)中各類(lèi)開(kāi)關(guān)狀態(tài)的辨識(shí)方法，進(jìn)而與生產(chǎn)管理系統(tǒng)中存儲(chǔ)的靜態(tài)數(shù)據(jù)、通過(guò)遙信獲得的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)相互參考，提高開(kāi)關(guān)狀態(tài)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可信度，為進(jìn)一步挖掘配電網(wǎng)的高級(jí)應(yīng)用提供基礎(chǔ)保障。

目前，國(guó)內(nèi)外已有研究主要聚焦于配電網(wǎng)中壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)辨識(shí)，即分段開(kāi)關(guān)、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)、分支開(kāi)關(guān)狀態(tài)的辨識(shí)，缺少在量測(cè)裝置未完全覆蓋的情況下，對(duì)負(fù)荷開(kāi)關(guān)狀態(tài)辨識(shí)的研究。當(dāng)前負(fù)荷開(kāi)關(guān)主要采用刀閘、令克，部分開(kāi)關(guān)通過(guò)自動(dòng)化改造后采用斷路器。當(dāng)負(fù)荷開(kāi)關(guān)采用刀閘或令克時(shí)，無(wú)法實(shí)時(shí)采集開(kāi)關(guān)狀態(tài)數(shù)據(jù)，只能通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員實(shí)地查看或者用戶(hù)失電后電話(huà)反饋更新開(kāi)關(guān)狀態(tài)，存在技術(shù)盲點(diǎn)。因此，有必要提出一種基于終端設(shè)備所測(cè)得節(jié)點(diǎn)電壓幅值和已知的配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及各支路阻抗，快速準(zhǔn)確辨識(shí)負(fù)荷開(kāi)關(guān)狀態(tài)的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種單電源輻射狀配電網(wǎng)負(fù)荷開(kāi)關(guān)狀態(tài)辨識(shí)方法，該方法能夠根據(jù)部分或全部覆蓋的TTU所采集的電壓幅值，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)荷開(kāi)關(guān)狀態(tài)的辨識(shí)。

本發(fā)明是通過(guò)如下措施實(shí)現(xiàn)的：為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種單電源輻射狀配電網(wǎng)負(fù)荷開(kāi)關(guān)狀態(tài)辨識(shí)方法，技術(shù)方案如下：

一種單電源輻射狀配電網(wǎng)負(fù)荷開(kāi)關(guān)狀態(tài)辨識(shí)方法，包括以下步驟：

步驟1：建立配電網(wǎng)中各支路阻抗、各負(fù)荷開(kāi)關(guān)狀態(tài)變量、各負(fù)荷大小的量測(cè)量及偽量測(cè)量與配電網(wǎng)末端節(jié)點(diǎn)電壓幅值的函數(shù)關(guān)系，形成以負(fù)荷開(kāi)關(guān)狀態(tài)為狀態(tài)量，配電網(wǎng)末端節(jié)點(diǎn)電壓幅值為量測(cè)量的量測(cè)方程；

步驟2：根據(jù)最小二乘估計(jì)法，以配電網(wǎng)中覆蓋TTU的節(jié)點(diǎn)為量測(cè)點(diǎn)，以某一時(shí)刻所有量測(cè)點(diǎn)的電壓幅值實(shí)測(cè)值和計(jì)算值之差平方和最小為目標(biāo)函數(shù)，建立優(yōu)化方程；

步驟3：采用遺傳算法求解優(yōu)化方程，得出最優(yōu)解，所得自變量為負(fù)荷開(kāi)關(guān)狀態(tài)辨識(shí)結(jié)果。

上述技術(shù)方案中，所述量測(cè)方程建立方法為，根據(jù)配電網(wǎng)末端節(jié)點(diǎn)電壓幅值和首端節(jié)點(diǎn)相位，依次從末端節(jié)點(diǎn)到首端節(jié)點(diǎn)、再?gòu)氖锥斯?jié)點(diǎn)到末端節(jié)點(diǎn)逐點(diǎn)遞推得出全網(wǎng)的功率分布、線(xiàn)損、各節(jié)點(diǎn)電壓相量的表達(dá)式，具體過(guò)程如下：

步驟100：根據(jù)各支路阻抗、各節(jié)點(diǎn)電壓幅值的基準(zhǔn)值、各負(fù)荷開(kāi)關(guān)狀態(tài)變量，根據(jù)單電源輻射狀配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)間的上下游關(guān)系，從末端向首端遞推，逐個(gè)求出流經(jīng)各節(jié)點(diǎn)的功率大小和各支路上的線(xiàn)損大小及各節(jié)點(diǎn)電壓幅值，直至首端節(jié)點(diǎn)；

步驟101：根據(jù)首端節(jié)點(diǎn)的電壓相量和全網(wǎng)功率分布，從首端節(jié)點(diǎn)向末端節(jié)點(diǎn)遞推，逐個(gè)計(jì)算各支路兩端的電壓相量差，最終得到末端節(jié)點(diǎn)的電壓相量。