[发明专利]基于偏最小二乘回归的戴维南等值参数辨识方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种戴维南等值参数辨识方法，具体涉及一种基于偏最小二乘回归的戴维南等值参数辨识方法。

背景技术

随着电网互联规模的扩大、电力需求的快速增长，电网运行环境变得越来越复杂，电力系统运行点越来越接近稳定极限。近年来，世界上许多国家发生了由于电压失稳而导致的系统瓦解事故，造成了巨大的经济损失和社会影响。因此，在线监视电网电压稳定的研究引起了国内外学者广泛关注与重视。

目前，由于完备的厂站数据采集与监控系统(SCADA)，以及20世纪90年代电网出现的相量测量单元(phasor measurement unit，PMU)，和由此构成的广域测量系统(wide-area measurement，WAMS)在电力系统中大量的推广和应用，基于PMU/WAMS或本地局部量测的戴维南等值的电压稳定在线分析和控制，因其方法概念清晰、原理简单等优点使之成为一个重要的研究方向。

显然，快速准确评估关键负荷节点的戴维南等值参数直接决定了该方法应用在在线电压稳定监视与控制中的可行性和有效性。1999年，K.Vu等人首次提出基于本地量测的戴维南等值参数在线辨识及电压稳定监测方法，具有里程碑式的贡献。此后，国内外学者提出的各种戴维南等值参数计算模型和方法，均是在此基础上所做的研究，如Z-V空间供应侧特性曲线法、扩展PV曲线跟踪估计戴维南等值参数的方法、改进戴维南等值模型等。

但是，现在涉及到的辨识方法大多要求假定：“两个或一组时步的量测满足负荷侧必须有扰动，而系统侧无扰动”，这个假定显然不符合实际。虽然相对应文献中提出数据处理技术提高了辨识精度，但是利用2个邻域断面推导戴维南等值参数表达式仍存在参数漂移问题，同时利用最小二乘拟合在电网发生较大扰动情况下会出现数值不稳定问题（李来福，于继来，柳焯．戴维南等值跟踪的参数漂移问题研究[J]．中国电机工程学报，2005，25(20)：1-5；赵金利，余贻鑫．基于本地相量测量的电压失稳指标工作条件分析[J]．电力系统自动化，2006，30(24)：1-4）。利用上述假定的戴维南等值参数辨识方法错误的本质原因又有了进一步的研究和解释（刘明松，张伯明，姚良忠，等.基于PMU和改进戴维南等值模型和电压稳定在线监视[J].电力系统自动化，2009,33(10)：6-10；汤勇，孙华东，易俊，等.基于全微分的戴维南等值参数跟踪算法[J].中国电机工程学报，2009，29(13)：48-53.），然而改进戴维南等值模型（刘明松，张伯明，姚良忠，等.基于PMU和改进戴维南等值模型和电压稳定在线监视[J].电力系统自动化，2009,33(10)：6-10.）和基于全微分的戴维南等值参数跟踪算法（汤勇，孙华东，易俊，等.基于全微分的戴维南等值参数跟踪算法[J].中国电机工程学报，2009，29(13)：48-53.），虽在一定程度上改进了传统方法的缺陷，但当电网非线性增强或者2个邻域数据变化很接近时，辨识结果仍会产生较大误差。文献“节点戴维南等值参数在线跟踪简捷算法”（李来福，柳进，于继来，等．节点戴维南等值参数在线跟踪简捷算法[J]．中国电机工程学报，2006，26(10)：40-44．）通过2个邻域运行点数据推导出戴维南等值参数的解析式，虽然该方法不存在初值选择问题，不需要迭代可直接计算戴维南等效参数，但假设戴维南等效参数不变的缺陷没有改变。文献“电网戴维南等值参数的快速计算”（罗华伟，吴政球，戴庆华，等．电网戴维南等值参数的快速计算[J]．中国电机工程学报，2009，29(1)：35-39．）利用单一时间断面的节点电压及其对负荷有功增量的灵敏度信息，通过求解一个非线性方程组，计算戴维南等值参数，该方法对初值有依赖性，在某些情况下也存在漂移问题。文献“基于轨迹灵敏度的戴维南等效参数迭代优化辨识”（刘道伟，韩学山，任玲玉，等．基于轨迹灵敏度的戴维南等效参数迭代优化辨识[J]．中国电机工程学报，2010，30(s1)：37-42．）将戴维南等效参数辨识归为数值优化问题，利用实测的节点电压、功率数据，提出了结合戴维南等效参数对节点电压的轨迹灵敏度，自适应辨识参数个数、初值以及迭代步长的方法，得到戴维南等效参数。然而，初值的合理选择同样是该方法的关键。

发明内容