專(zhuān)利名稱(chēng)：基于單點(diǎn)量測(cè)信息的外網(wǎng)戴維南等值參數(shù)的估計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)外網(wǎng)等值參數(shù)估計(jì)方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及電力系統(tǒng)外網(wǎng)戴維南等值參數(shù)的估計(jì)方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代電力系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為大規(guī)模、多區(qū)域的互聯(lián)電網(wǎng)。由于對(duì)整個(gè)電網(wǎng)進(jìn)行分析的計(jì)算量大，計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)，而且同步獲取全網(wǎng)所有實(shí)時(shí)測(cè)量信息也有困難，電力系統(tǒng)在線計(jì)算和分析中通常需要將外網(wǎng)進(jìn)行簡(jiǎn)化等值，其中，戴維南等值是針對(duì)單端外網(wǎng)的一種最常用的等值方法。外網(wǎng)等值參數(shù)的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到被研究局部網(wǎng)絡(luò)各種計(jì)算和分析的準(zhǔn)確性，特別是會(huì)對(duì)電壓穩(wěn)定等在線控制與決策的有效性產(chǎn)生重要影響，對(duì)于保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重大意義?，F(xiàn)有的電力系統(tǒng)外網(wǎng)戴維南等值參數(shù)的估計(jì)方法，如2009年第33卷第10期《電力系統(tǒng)自動(dòng)化》中“基于PMU和改進(jìn)戴維南等值模型的電壓穩(wěn)定在線監(jiān)視” 一文，公開(kāi)的方法是假設(shè)戴維南等值電路中內(nèi)電勢(shì)幅值和等值阻抗恒定，考慮等值內(nèi)電勢(shì)相角的變化，根據(jù)被監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)三個(gè)時(shí)間斷面的量測(cè)數(shù)據(jù)，建立等值電源點(diǎn)與被監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)間的電壓方程，進(jìn)而解得外網(wǎng)的戴維南等值參數(shù)。該方法的主要缺點(diǎn)是不能避免量測(cè)誤差對(duì)等值參數(shù)計(jì)算結(jié)果的影響，等值精度低。又如2011年第44卷第4期《中國(guó)電力》中“基于最小二乘外網(wǎng)等值的線路電壓穩(wěn)定性指標(biāo)” 一文，公開(kāi)的方法是根據(jù)被監(jiān)測(cè)線路末端節(jié)點(diǎn)三個(gè)或三個(gè)以上時(shí)段的 SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition，監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集裝置)量測(cè)數(shù)據(jù)，建立以被監(jiān)測(cè)線路末端節(jié)點(diǎn)電壓幅值、線路有功功率和無(wú)功功率的殘差平方和最小為目標(biāo)的最小二乘模型，并用牛頓法求解得到戴維南等值電路中內(nèi)電勢(shì)幅值、等值電阻、 等值電抗和每個(gè)時(shí)段的等值內(nèi)電勢(shì)相角。該方法的主要缺點(diǎn)是沒(méi)有考慮等值參數(shù)的物理意義，不能避免等值參數(shù)中出現(xiàn)電阻為負(fù)值等不合理現(xiàn)象，其等值結(jié)果不能直接應(yīng)用于電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的在線分析與控制決策。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有電力系統(tǒng)外網(wǎng)戴維南等值參數(shù)估計(jì)方法的不足，提供一種基于單點(diǎn)量測(cè)信息的外網(wǎng)戴維南等值參數(shù)估計(jì)方法。本發(fā)明方法充分考慮了外網(wǎng)戴維南等值參數(shù)的物理意義，能夠有效保證外網(wǎng)等值參數(shù)的合理性，能夠有效避免量測(cè)誤差對(duì)等值參數(shù)計(jì)算結(jié)果的影響，等值效果好，其外網(wǎng)等值結(jié)果能夠直接應(yīng)用于電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的在線分析與控制決策。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的之技術(shù)方案是一種基于單點(diǎn)量測(cè)信息的外網(wǎng)戴維南等值參數(shù)的估計(jì)方法，利用計(jì)算機(jī)和被監(jiān)測(cè)線路末端的數(shù)據(jù)采集裝置，通過(guò)程序，首先輸入被監(jiān)測(cè)線路的電阻、電抗和對(duì)地電納參數(shù)，然后根據(jù)被監(jiān)測(cè)線路末端多個(gè)時(shí)段的SCADA量測(cè)數(shù)據(jù)，建立以殘差平方和最小為目標(biāo)的帶不等式約束的最小二乘等值模型，求解該模型，得出被監(jiān)測(cè)線路以外網(wǎng)絡(luò)的等值內(nèi)電勢(shì)和等值阻抗參數(shù)。其具體方法步驟如下(1)輸入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
首先輸入被監(jiān)測(cè)線路的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和收斂精度已及時(shí)段數(shù)《，要求《>3。所述的線路的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為線路電阻、電抗和電納參數(shù)，線路的額定電壓、功率基準(zhǔn)以及線路末端《個(gè)時(shí)段的SCADA量測(cè)數(shù)據(jù)，即線路末端電壓的幅值、末端電流的幅值以及線路末端的有功功率和無(wú)功功率；
(2)計(jì)算各時(shí)段電壓和電流量測(cè)量的實(shí)部和虛部
第(1)步完成后，根據(jù)被監(jiān)測(cè)線路末端各時(shí)段的SCADA量測(cè)數(shù)據(jù)，以末端節(jié)點(diǎn)電壓為參考相量，計(jì)算各時(shí)段被監(jiān)測(cè)線路末端電壓和電流量測(cè)量的實(shí)部和虛部，計(jì)算公式為
權(quán)利要求
1. 一種基于單點(diǎn)量測(cè)信息的外網(wǎng)戴維南等值參數(shù)的估計(jì)方法，利用計(jì)算機(jī)和被監(jiān)測(cè)線路末端的數(shù)據(jù)采集裝置，通過(guò)程序，計(jì)算被監(jiān)測(cè)線路以外網(wǎng)絡(luò)的等值內(nèi)電勢(shì)和等值阻抗參數(shù)，其特征在于其具體的方法步驟如下(1)輸入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)首先輸入被監(jiān)測(cè)線路的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和收斂精度ε及時(shí)段數(shù)《，要求所述的線路的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為線路電阻、電抗和電納參數(shù)，線路的額定電壓、功率基準(zhǔn)以及線路末端《個(gè)時(shí)段的SCADA量測(cè)數(shù)據(jù)，即線路末端電壓的幅值、末端電流的幅值以及線路末端的有功功率和無(wú)功功率；(2)計(jì)算各時(shí)段電壓和電流量測(cè)量的實(shí)部和虛部第(1)步完成后，根據(jù)被監(jiān)測(cè)線路末端各時(shí)段的SCADA量測(cè)數(shù)據(jù)，以末端節(jié)點(diǎn)電壓為參考相量，計(jì)算各時(shí)段被監(jiān)測(cè)線路末端電壓和電流量測(cè)量的實(shí)部和虛部，計(jì)算公式為
全文摘要
一種基于單點(diǎn)量測(cè)信息的外網(wǎng)戴維南等值參數(shù)的估計(jì)方法，涉及電力系統(tǒng)外網(wǎng)戴維南等值參數(shù)估計(jì)方法技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明利用計(jì)算機(jī)和線路末端的數(shù)據(jù)采集裝置，通過(guò)程序，首先輸入被監(jiān)測(cè)線路的參數(shù)，然后根據(jù)被監(jiān)測(cè)線路末端多個(gè)時(shí)段的SCADA量測(cè)數(shù)據(jù)，建立以殘差平方和最小為目標(biāo)的帶約束的最小二乘等值模型，求解該模型，得出被監(jiān)測(cè)線路以外網(wǎng)絡(luò)的等值內(nèi)電勢(shì)和等值阻抗參數(shù)。本發(fā)明充分考慮了外網(wǎng)戴維南等值參數(shù)的物理意義，能夠有效保證外網(wǎng)等值參數(shù)的合理性，能夠有效避免量測(cè)誤差對(duì)等值參數(shù)計(jì)算結(jié)果的影響，準(zhǔn)確性高，方法簡(jiǎn)單，估計(jì)精度高，計(jì)算速度快，可廣泛應(yīng)用于任何末端安裝有數(shù)據(jù)采集裝置的電力線路外網(wǎng)戴維南等值參數(shù)的估計(jì)。
文檔編號(hào)H02J3/00GK102522742SQ201110327889
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者余娟, 李翔, 母燕妮, 王芳, 趙瑞鋒, 趙霞, 顏偉 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)