一種基于正態(tài)分布統(tǒng)計(jì)的母線功率平衡分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種分析方法，具體涉及一種基于正態(tài)分布統(tǒng)計(jì)的母線功率平衡分析 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 智能電網(wǎng)調(diào)度控制自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要包含來(lái)自SCADA采集的量測(cè)數(shù)據(jù)， 由人工輸入的靜態(tài)數(shù)據(jù)如系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組、變壓器和線路參數(shù)等，以及計(jì)劃類數(shù)據(jù)。電力系統(tǒng) 的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)質(zhì)量是影響智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)用化水平的重要因素，其精準(zhǔn)度不僅 左右電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)的計(jì)算準(zhǔn)確性，同樣是全系統(tǒng)智能調(diào)控系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)。
[0003] 目前，針對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)質(zhì)量的評(píng)價(jià)主要從量測(cè)數(shù)據(jù)和狀態(tài)估計(jì)結(jié)果兩個(gè)角度進(jìn)行。 因狀態(tài)估計(jì)結(jié)果的評(píng)價(jià)容易受到模型、算法、通信、量測(cè)等因素的影響，不能直接地反映基 礎(chǔ)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。理論上，母線流入與流出的功率是平衡的，實(shí)際上在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中，功 率值量測(cè)自于遠(yuǎn)方變電站中每條線路測(cè)控裝置的量測(cè)值，測(cè)控裝置自身的量測(cè)誤差以及傳 輸網(wǎng)絡(luò)的延時(shí)，輸入母線的功率與輸出母線的功率的代數(shù)和一般不恒為零，母線功率平衡 性的統(tǒng)計(jì)，作為狀態(tài)估計(jì)結(jié)果評(píng)價(jià)的補(bǔ)充，從多斷面下母線功率平衡性分布統(tǒng)計(jì)的角度，從 總體均值和總體標(biāo)準(zhǔn)差的角度評(píng)估電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的質(zhì)量，反映數(shù)據(jù)量測(cè)存在的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)單一時(shí)間斷面下對(duì)母線功率不平衡量評(píng)判的不足，本發(fā)明提供一種基于正態(tài) 分布統(tǒng)計(jì)的母線功率平衡分析方法，根據(jù)總體均值的估計(jì)值和總體標(biāo)準(zhǔn)差的估計(jì)值對(duì)母線 功率的平衡性進(jìn)行評(píng)估，提高母線功率平衡考核的準(zhǔn)確性和實(shí)用性。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：
[0006] 本發(fā)明提供一種基于正態(tài)分布統(tǒng)計(jì)的母線功率平衡分析方法，所述方法包括以下 步驟：
[0007] 步驟1 :獲取實(shí)時(shí)遙測(cè)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)遙信數(shù)據(jù)，并進(jìn)行電網(wǎng)拓?fù)浞治觯?br>[0008] 步驟2 :計(jì)算單個(gè)時(shí)間斷面下的母線功率不平衡量；
[0009] 步驟3 :對(duì)多個(gè)時(shí)間斷面下的母線功率不平衡量進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)；
[0010] 步驟4 :根據(jù)總體均值的估計(jì)值和總體標(biāo)準(zhǔn)差的估計(jì)值評(píng)估母線功率的平衡性。
[0011] 所述步驟1具體包括以下步驟：
[0012] 步驟1-1 :從數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)獲取電網(wǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)遙測(cè)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)遙信 數(shù)據(jù)；
[0013] 步驟1-2 :根據(jù)電網(wǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)遙信數(shù)據(jù)進(jìn)行電網(wǎng)拓?fù)浞治觥?br>[0014] 所述步驟1-1中，實(shí)時(shí)遙測(cè)數(shù)據(jù)包括物理母線電壓、線路有功功率、線路無(wú)功功 率、變壓器有功功率、變壓器無(wú)功功率、負(fù)荷有功功率、負(fù)荷無(wú)功功率、發(fā)電機(jī)組有功功率、 發(fā)電機(jī)組無(wú)功功率、零注入有功功率、零注入無(wú)功功率和電容電抗器無(wú)功功率；
[0015] 所述實(shí)時(shí)遙信數(shù)據(jù)包括刀閘的開(kāi)關(guān)狀態(tài)和斷路器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。
[0016] 所述步驟1-2中，根據(jù)刀閘的開(kāi)關(guān)狀態(tài)和斷路器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)分別與電網(wǎng)設(shè)備的連 接關(guān)系，劃分出拓?fù)潆姎鈲u，形成物理母線與計(jì)算母線之間的對(duì)照表。
[0017] 所述步驟2中，計(jì)算單個(gè)時(shí)間斷面下的母線功率不平衡量，有：
[0019] 其中，Y,為單個(gè)時(shí)間斷面下第j條計(jì)算母線的母線功率不平衡量，j= 1，2,…，m， m表示計(jì)算母線條數(shù)A為第j條計(jì)算母線下第i個(gè)電網(wǎng)設(shè)備的觀測(cè)值，i= 1，2,…，n，n 為第j條計(jì)算母線下所連接的電網(wǎng)設(shè)備的總數(shù)；
[0020] 第j條計(jì)算母線下第i個(gè)電網(wǎng)設(shè)備的真實(shí)值用Zti表示，則第j條計(jì)算母線下第i 個(gè)電網(wǎng)設(shè)備的觀測(cè)值與真實(shí)值之間的差值X1=Z^Zti;
[0021] 根據(jù)基爾霍夫電流定律可知第j條計(jì)算母線下所有電網(wǎng)設(shè)備的真實(shí)值代數(shù)和為
[0023] 由于X1為隨機(jī)變量，且XJg從均值iiiSO,標(biāo)準(zhǔn)差為Oi的正態(tài)分布，即 )~，且根據(jù)隨機(jī)變量的可加性，可知Y]服從總體均值y,為0,總體標(biāo)
[0024] 所述步驟3中，設(shè)定時(shí)間內(nèi)，統(tǒng)計(jì)多個(gè)時(shí)間斷面下計(jì)算母線的母線功率不平衡量， 作為統(tǒng)計(jì)樣本，用K表示樣本總數(shù)，于是通過(guò)計(jì)算總體均值卜的估計(jì)值^和總體標(biāo)準(zhǔn)差 %的估計(jì)值完成對(duì)多個(gè)時(shí)間斷面下的母線功率不平衡量進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)；
[0025] 總體均值y,的估計(jì)值&表示為：
[0026]
[0027] 用I?表示第j條計(jì)算母線的母線功率不平衡量對(duì)應(yīng)的第k個(gè)樣本值，k= 1，2,…，K，{T；，}；2,…,7；，…,Tf}為第j條計(jì)算母線的母線功率不平衡量K個(gè)樣本值按照 從小到大排序后的樣本序列；
[0028] 總體標(biāo)準(zhǔn)差〇郝估計(jì)值^表示為：
[0030] 所述步驟4中，根據(jù)總體均值的估計(jì)值和總體標(biāo)準(zhǔn)差的估計(jì)值從準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性 兩個(gè)方面評(píng)估母線功率的平衡性，具體有：
[0031 ] 準(zhǔn)確性主要體現(xiàn)在^與yj的偏差，偏差越小，表明準(zhǔn)確性越好；
[0032]穩(wěn)定性主要體現(xiàn)在G,，Sv越小，表明穩(wěn)定性越好。
[0033] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：
[0034] 本發(fā)明利用基于隨機(jī)變量的數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論，針對(duì)單一時(shí)間斷面下對(duì)母線功率不平 衡量評(píng)判的不足，提出將母線功率的不平衡量作為符合正態(tài)總體分布的隨機(jī)變量，對(duì)計(jì)算 母線的母線功率不平衡量進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，從總體均值和總體標(biāo)準(zhǔn)差的角度評(píng)估母線功 率的平衡性，反映數(shù)據(jù)量測(cè)存在的問(wèn)題，從而提高對(duì)母線功率平衡考核的準(zhǔn)確性和實(shí)用性。
【附圖說(shuō)明】
[0035] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例中基于正態(tài)分布統(tǒng)計(jì)的母線功率平衡分析方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0037] 本發(fā)明提供一種基于正態(tài)分布統(tǒng)計(jì)的母線功率平衡分析方法，如圖1，所述方法包 括以下步驟：
[0038] 步驟1 :獲取實(shí)時(shí)遙測(cè)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)遙信數(shù)據(jù)，并進(jìn)行電網(wǎng)拓?fù)浞治觯?br>[0039] 步驟2 :計(jì)算單個(gè)時(shí)間斷面下的母線功率不平衡量；
[0040] 步驟3 :對(duì)多個(gè)時(shí)間斷面下的母線功率不平衡量進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)；
[0041] 步驟4 :根據(jù)總體均值的估計(jì)值和總體標(biāo)準(zhǔn)差的估計(jì)值評(píng)估母線功率的平衡性。
[0042] 所述步驟1具體包括以下步驟：
[0043] 步驟1-1 :從數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)獲取電網(wǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)遙測(cè)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)遙信 數(shù)據(jù)；
[0044] 步驟1-2 :根據(jù)電網(wǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)遙信數(shù)據(jù)進(jìn)行電網(wǎng)拓?fù)浞治觥?br>[0045] 所述步驟1-1中，實(shí)時(shí)遙測(cè)數(shù)據(jù)包括物理母線電壓、線路有功功率、線路無(wú)功功 率、變壓器有功功率、變壓器無(wú)功功率、負(fù)荷有功功率、負(fù)荷無(wú)功功率、發(fā)電機(jī)組有功功率、 發(fā)電機(jī)組無(wú)功功率、零注入有功功率、零注入無(wú)功功率和電容電抗器無(wú)功功率；
[0046] 所述實(shí)時(shí)遙信數(shù)據(jù)包括刀閘的開(kāi)關(guān)狀態(tài)和斷路器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。
[0047] 所述步驟1-2中，根據(jù)刀閘的開(kāi)關(guān)狀態(tài)和斷路器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)分別與電網(wǎng)設(shè)備