一種考慮狀態(tài)估計(jì)大誤差點(diǎn)的電網(wǎng)線路參數(shù)在線辨識(shí)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種考慮狀態(tài)估計(jì)大誤差點(diǎn)的電網(wǎng)線路參數(shù)在線辨識(shí)方法，屬于電力系統(tǒng)控制【技術(shù)領(lǐng)域】；該方法包括：利用狀態(tài)估計(jì)計(jì)算出線路量測點(diǎn)的狀態(tài)估計(jì)值，并獲取線路量測點(diǎn)的量測值與狀態(tài)估計(jì)值的偏差；將偏差大于設(shè)定的閾值的量測點(diǎn)定義為量測大誤差點(diǎn)，該量測點(diǎn)所對應(yīng)的線路設(shè)為可疑線路；以線路兩端量測數(shù)據(jù)和線路連接的母線所有設(shè)備量測的數(shù)據(jù)累加值是否平衡為判據(jù)，辨識(shí)可疑線路是否存在量測數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。對于其中量測數(shù)據(jù)正常的線路，根據(jù)量測值與狀態(tài)估計(jì)值的偏差，采用變步長積分法逐步改變線路參數(shù)，利用獲得改變參數(shù)后估計(jì)值；將其中量測值與估計(jì)值偏差最小的參數(shù)設(shè)為線路的估計(jì)參數(shù)。該方法提高了線路參數(shù)估計(jì)的準(zhǔn)確性。
【專利說明】一種考慮狀態(tài)估計(jì)大誤差點(diǎn)的電網(wǎng)線路參數(shù)在線辨識(shí)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種考慮狀態(tài)估計(jì)大誤差點(diǎn)的電網(wǎng) 線路參數(shù)在線辨識(shí)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)"調(diào)控一體化"高級應(yīng)用的上線運(yùn)行，對電網(wǎng)運(yùn)行基礎(chǔ) 數(shù)據(jù)質(zhì)量提出了越來越高的要求。為進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理，提高基礎(chǔ)數(shù)據(jù)質(zhì)量，各電網(wǎng) 公司已將狀態(tài)估計(jì)合格率指標(biāo)納入各網(wǎng)省公司企業(yè)負(fù)責(zé)人同業(yè)對標(biāo)考核。在實(shí)際運(yùn)行中， 電網(wǎng)量測數(shù)據(jù)眾多，電網(wǎng)模型、參數(shù)和量測的正確性共同決定了狀態(tài)估計(jì)的運(yùn)行指標(biāo)。如何 從海量的電網(wǎng)數(shù)據(jù)中，有效辨識(shí)出參數(shù)不準(zhǔn)確的設(shè)備，提高調(diào)度自動(dòng)化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)質(zhì)量和狀 態(tài)估計(jì)合格率，已成為制約調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)應(yīng)用水平進(jìn)一步提高的瓶頸問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為進(jìn)一步提高電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)應(yīng)用水平，提出一種考慮狀 態(tài)估計(jì)大誤差點(diǎn)的電網(wǎng)線路參數(shù)在線辨識(shí)方法，該方法提高了線路參數(shù)估計(jì)的準(zhǔn)確性。
[0004] 本發(fā)明提出的考慮狀態(tài)估計(jì)大誤差點(diǎn)的電網(wǎng)線路參數(shù)在線辨識(shí)方法，其特征在 于，該方法包括：利用狀態(tài)估計(jì)計(jì)算出線路量測點(diǎn)的狀態(tài)估計(jì)值，并獲取線路量測點(diǎn)的量測 值與狀態(tài)估計(jì)值的偏差；將偏差大于設(shè)定的閾值的量測點(diǎn)定義為量測大誤差點(diǎn)，該量測點(diǎn) 所對應(yīng)的線路設(shè)為可疑線路；以線路兩端量測數(shù)據(jù)是否平衡和線路連接的母線所有設(shè)備量 測的數(shù)據(jù)累加值是否平衡為判據(jù)，辨識(shí)可疑線路是否存在量測數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。對于其中量測數(shù) 據(jù)正常的線路，根據(jù)量測值與狀態(tài)估計(jì)值的偏差，采用變步長積分法逐步改變線路參數(shù)，利 用狀態(tài)估計(jì)計(jì)算獲得改變參數(shù)后估計(jì)值；將其中量測值與估計(jì)值偏差最小的參數(shù)設(shè)為線路 的估計(jì)參數(shù)。
[0005] 本發(fā)明提出的考慮狀態(tài)估計(jì)大誤差點(diǎn)的電網(wǎng)線路參數(shù)在線辨識(shí)方法，其優(yōu)點(diǎn)如 下：
[0006] 1、本發(fā)明提出的電網(wǎng)線路參數(shù)在線辨識(shí)方法中，辨識(shí)過程考慮狀態(tài)估計(jì)計(jì)算結(jié)果 中的大誤差點(diǎn)，參數(shù)估計(jì)計(jì)算獲得的電網(wǎng)參數(shù)有利于減少狀態(tài)估計(jì)的大誤差點(diǎn)，從而提高 狀態(tài)估計(jì)合格率。
[0007] 2、本發(fā)明方法充分考慮了量測誤差的影響，結(jié)合線路兩端量測平衡、母線量測平 衡等情況，判別是否存在量測錯(cuò)誤；僅對量測正確的線路進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，避免了量測誤差對 估計(jì)辨識(shí)結(jié)果的影響。
[0008] 3、本發(fā)明采用變步長積分法，通過參數(shù)變化步長修正，逐步改變線路參數(shù)，通過狀 態(tài)估計(jì)計(jì)算獲得改變參數(shù)后的計(jì)算結(jié)果。參數(shù)估計(jì)結(jié)果使得量測值與估計(jì)值偏差最小，提 高了線路參數(shù)估計(jì)的準(zhǔn)確性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1是本發(fā)明方法的流程框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 本發(fā)明提出的考慮狀態(tài)估計(jì)大誤差點(diǎn)的電網(wǎng)線路參數(shù)在線辨識(shí)方法結(jié)合附圖及 實(shí)施例詳細(xì)說明如下：
[0011] 本發(fā)明提出的考慮狀態(tài)估計(jì)大誤差點(diǎn)的電網(wǎng)線路參數(shù)在線辨識(shí)方法，其流程如圖 1所示，包括以下步驟：1)利用狀態(tài)估計(jì)計(jì)算出線路量測點(diǎn)的狀態(tài)估計(jì)值，并獲取線路量測 點(diǎn)的量測數(shù)據(jù)與狀態(tài)估計(jì)值的偏差；將偏差大于設(shè)定的閾值的量測點(diǎn)定義為量測大誤差 點(diǎn)，該量測點(diǎn)所對應(yīng)的線路設(shè)為可疑線路；具體實(shí)施步驟如下：
[0012] 11)定義量測點(diǎn)的量測值與狀態(tài)估計(jì)值的偏差Se_如式⑴所示：
[0013]

【權(quán)利要求】
1. 一種考慮狀態(tài)估計(jì)大誤差點(diǎn)的電網(wǎng)線路參數(shù)在線辨識(shí)方法，其特征在于，該方法包 括：利用狀態(tài)估計(jì)計(jì)算出線路量測點(diǎn)的狀態(tài)估計(jì)值，并獲取線路量測點(diǎn)的量測值與狀態(tài)估 計(jì)值的偏差；將偏差大于設(shè)定的閾值的量測點(diǎn)定義為量測大誤差點(diǎn)，該量測點(diǎn)所對應(yīng)的線 路設(shè)為可疑線路；以線路兩端量測數(shù)據(jù)是否平衡和線路連接的母線所有設(shè)備量測的數(shù)據(jù)累 加值是否平衡為判據(jù)，辨識(shí)可疑線路是否存在量測數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。對于其中量測數(shù)據(jù)正常的線 路，根據(jù)量測值與狀態(tài)估計(jì)值的偏差，采用變步長積分法逐步改變線路參數(shù)，利用狀態(tài)估計(jì) 計(jì)算獲得改變參數(shù)后估計(jì)值；將其中量測值與估計(jì)值偏差最小的參數(shù)設(shè)為線路的估計(jì)參 數(shù)。
2. 如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟： 1) 利用狀態(tài)估計(jì)計(jì)算出線路量測點(diǎn)的狀態(tài)估計(jì)值，并獲取線路量測點(diǎn)的量測數(shù)據(jù)與狀 態(tài)估計(jì)值的偏差；將偏差大于設(shè)定的閾值的量測點(diǎn)定義為量測大誤差點(diǎn)，該量測點(diǎn)所對應(yīng) 的線路設(shè)為可疑線路； 2) 對每一個(gè)可疑線路，以線路兩端量測數(shù)據(jù)是否平衡和所在母線量測數(shù)據(jù)是否平衡為 判據(jù)，判斷該線路量測數(shù)據(jù)是否有錯(cuò)；當(dāng)可疑線路存在首末端量測不平衡或母線量測不平 衡時(shí)，將該線路設(shè)備保存到量測數(shù)據(jù)不合格設(shè)備表，不進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，否則轉(zhuǎn)步驟3)進(jìn)行 參數(shù)估計(jì)； 3) 對不存在首末端量測不平衡和母線量測不平衡的可疑線路進(jìn)行參數(shù)估計(jì)計(jì)算得到 參數(shù)估計(jì)值，以完成在線辨識(shí)。
3. 如權(quán)利要求2所述方法，其特征在于，所述步驟1)具體包括以下步驟： 11) 定義量測點(diǎn)的量測值與狀態(tài)估計(jì)值的偏差Se_如式（1)所示：
(1) 式α)中，p_s表示某個(gè)線路的一個(gè)量測點(diǎn)的量測值；pse表示該量測點(diǎn)的狀態(tài)估計(jì)值； Vbasf；表不基準(zhǔn)值，vbase;與線路所在的電壓等級相關(guān)； 12) 根據(jù)量測數(shù)據(jù)類型設(shè)定的不同閾值判斷量測點(diǎn)是否為大誤差點(diǎn)： 當(dāng)量測數(shù)據(jù)為有功量測數(shù)據(jù)時(shí)，設(shè)定的閾值為2%，當(dāng)偏差Se_>2%，則該量測點(diǎn)為大 誤差點(diǎn)； 當(dāng)量測數(shù)據(jù)為無功量測數(shù)據(jù)時(shí)，設(shè)定的閾值為3%，當(dāng)偏差Se_>3%，則該量測點(diǎn)為大 誤差點(diǎn)；將存在大誤差點(diǎn)對應(yīng)的全部線路設(shè)定為可疑線路集。
4. 如權(quán)利要求2所述方法，其特征在于，所述步驟2)具體包括以下步驟： 21) 判斷線路首末端量測數(shù)據(jù)是否平衡： 計(jì)算線路首末端量測數(shù)據(jù)偏差：
（2) 式（2)中，Mh為線路首端量測值，Mt為線路末端量測值；當(dāng)量測數(shù)據(jù)為有功量測數(shù)據(jù)時(shí)， Mbias>2%，設(shè)為首末端量測值不平衡；當(dāng)量測數(shù)據(jù)為無功量測數(shù)據(jù)時(shí)，Mbias>3%，設(shè)為首末端 量測值不平衡； 22) 判斷線路所在母線量測數(shù)據(jù)是否平衡： 計(jì)算線路所在母線量測數(shù)據(jù)偏差
, 其中Mi表示與母線相聯(lián)的設(shè)備量測值； 當(dāng)量測數(shù)據(jù)為有功量測數(shù)據(jù)時(shí)，Bsbias>2%，設(shè)為母線量測數(shù)據(jù)不平衡；當(dāng)量測數(shù)據(jù)為 無功量測數(shù)據(jù)時(shí)，Bsbias>3%，設(shè)為母線量測數(shù)據(jù)不平衡； 23)將存在首末端量測數(shù)據(jù)不平衡或母線量測數(shù)據(jù)不平衡的可疑線路設(shè)備保存到量測 數(shù)據(jù)不合格設(shè)備表，不進(jìn)行參數(shù)估計(jì)。
5. 如權(quán)利要求2所述方法，其特征在于，所述步驟3)具體包括以下步驟： 31) 設(shè)定為參數(shù)預(yù)估次數(shù)，初始值為1 ; 32) 獲取可疑線路首末端有功、無功估計(jì)數(shù)據(jù)和量測數(shù)據(jù)，獲取該可疑線路大誤差點(diǎn)初 始數(shù)量Et ; 33) 計(jì)算可疑線路的有功、無功量測數(shù)據(jù)的偏差，確定線路電阻、電抗調(diào)整系數(shù)：計(jì)算 可疑線路有功量測數(shù)據(jù)偏差LnP_ :
計(jì)算可疑線路無功量測數(shù)據(jù)偏差LnQ_ :
式（4)中，Pta為線路首端有功量測值，Phse為線路首端有功估計(jì)值，Ptm為線路末端有功 量測值，Ptse為線路末端有功估計(jì)值； 式（5)中，Qta為線路首端無功量測值，Qhse為線路首端無功估計(jì)值，Qtm為線路末端無功 量測值，Qtse為線路末端無功估計(jì)值； 當(dāng)可疑線路存在的量測大誤差點(diǎn)為有功大誤差點(diǎn)時(shí)，計(jì)算線路電抗調(diào)整系數(shù)PdiM : 當(dāng) Phm>PhSe 時(shí)，設(shè)定 Ptoe = -I ; 當(dāng) Phm〈PhSe 時(shí)，設(shè)定 Ptoe = 1 ; 當(dāng)可疑線路存在的量測大誤差點(diǎn)為無功大誤差點(diǎn)時(shí)，計(jì)算線路電阻調(diào)整系數(shù)QdiM : 當(dāng) 時(shí)，設(shè)定 = -1 ; 當(dāng) Qhm〈QhSe 時(shí)，設(shè)定 = 1; 34) 可疑線路存在的量測大誤差點(diǎn)為有功大誤差點(diǎn)時(shí)，采用變步長積分法，通過參數(shù)變 化步長修正調(diào)整系數(shù)逐步改變線路電抗參數(shù)，通過狀態(tài)估計(jì)計(jì)算獲得改變參數(shù)后的參數(shù)估 計(jì)評價(jià)指標(biāo)選擇最優(yōu)的參數(shù)估計(jì)值，實(shí)現(xiàn)線路電抗參數(shù)的在線辨識(shí)； 35) 可疑線路存在無功大誤差點(diǎn)且有功量測合格時(shí)，采用變步長積分法，通過調(diào)整系數(shù) 變化步長修正逐步改變線路電阻參數(shù)，通過狀態(tài)估計(jì)計(jì)算獲得改變參數(shù)后的參數(shù)估計(jì)評價(jià) 指標(biāo)選擇最優(yōu)的參數(shù)估計(jì)值，實(shí)現(xiàn)線路電阻參數(shù)的在線辨識(shí)。
6. 如權(quán)利要求5所述方法，其特征在于，所述步驟34)具體包括以下步驟： 34-1)設(shè)定參數(shù)調(diào)整初始步長Tstep，設(shè)定線路預(yù)估電抗礦=X，X為線路電抗初始值； 34-2)計(jì)算可疑線路電抗調(diào)整量：ΛΧ = XX (TstepXPdiJ (6) 34-3)設(shè)定線路預(yù)估電抗)T =礦+ΛΧ，用)T替代該線路電抗參數(shù)，進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)計(jì)算； 修正 TMUnt = TMUnt+l ; 34-4)利用步驟33)再次計(jì)算可疑線路電阻、電抗調(diào)整系數(shù)；當(dāng)PdiM與上次不一致時(shí)， Tstep = TstepXO. 5 ;若Pdire與上次一致時(shí)，Tstep保持不變； 34-5)獲取預(yù)估)T替代后的狀態(tài)估計(jì)量測大誤差點(diǎn)數(shù)量E'，計(jì)算預(yù)估參數(shù)后的參數(shù) 估計(jì)評價(jià)指標(biāo)SeVOT = E'+LnP^+LnQ^ ;將預(yù)估電抗X"*及參數(shù)估計(jì)評價(jià)指標(biāo)SeVOT和 E'保存到線路參數(shù)估計(jì)評估表； 34-6)重復(fù)34-2)到34-5)步驟的計(jì)算；直到Te_t達(dá)到預(yù)設(shè)值； 34- 7)選取線路參數(shù)估計(jì)評估表中滿足E#t〈Et且SeVe"最小的預(yù)估電抗XM乍為線路參 數(shù)電抗估計(jì)值，實(shí)現(xiàn)線路電抗參數(shù)的在線辨識(shí)；若不滿足，則設(shè)為不可估計(jì)。
7.如權(quán)利要求5所述方法，其特征在于，所述步驟35)具體步驟如下： 35- 1)設(shè)定參數(shù)調(diào)整初始步長Tstep，設(shè)定預(yù)估線路電阻If = R，R為線路電阻初始值； 35-2)計(jì)算可疑線路電阻調(diào)整量：AR = RX (TstepXPdiJ (7) 35-3)設(shè)定預(yù)估線路電阻If = R#+Λ R，用If替代線路電阻參數(shù)，進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)計(jì)算；修 正 Tc_t = TMUnt+l ; 35-4)利用步驟33)計(jì)算線路電阻、電抗調(diào)整系數(shù)。當(dāng)QdiM與上次不一致時(shí)，Tstep = TstepXO. 5 ;當(dāng)與上次一致時(shí)，Tstep保持不變； 35-5)獲取預(yù)估If代入后的狀態(tài)估計(jì)量測大誤差點(diǎn)數(shù)量E'，計(jì)算預(yù)估參數(shù)后的評價(jià)指 標(biāo)SeVOT = E'+LnP^+LnQ^ ;將預(yù)估電阻If及評價(jià)指標(biāo)存到線路參數(shù)估計(jì)評估表； 35-6)重復(fù)35-2)到35-5)步驟的計(jì)算。直到Te_ t達(dá)到預(yù)設(shè)值； 35-7)選取線路參數(shù)估計(jì)評估表中滿足E#t〈Et且SeV_最小的預(yù)估電阻RM乍為參數(shù)估 計(jì)電阻R%實(shí)現(xiàn)線路電阻參數(shù)的在線辨識(shí)；若不滿足，則設(shè)為不可估計(jì)。
【文檔編號】G01R27/02GK104090166SQ201410333861
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】金學(xué)成, 王鵬, 湯磊, 鄒根華, 郭玉金, 潘冬, 羅琦, 應(yīng)忠德, 房金彥, 孫玥 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)江西省電力公司, 北京清大高科系統(tǒng)控制有限公司