[发明专利]一种最小二乘法的电容式电压互感器参数辨识方法

说明书

本发明涉及一种最小二乘法的电容式电压互感器参数辨识方法，属于电压互感器建模和辨识技术领域。目前，验证电压互感器的宽频特性主要有两种方法：一种是离线监测，该方法能够保证测试精度，但经济成本较高；另一种是利用理论仿真模型来分析参数对测试的影响，但测试精度得不到保证。本发明的方法步骤如下：1、建立短线路一字型模型；2、写出短线路一字型模型的理论线损计算公式，并计算出理论线损；3、依据短线路一字型模型中线路两侧的有功功率，写出相应的观测线损计算公式,并计算出观测线损；4、依据理论线损和观测线损写出互感器模型的代数方程；5、应用最小二乘法对代数方程求解，得出互感器的模型参数。

技术领域

本发明涉及一种基于短线路一字型模型和最小二乘法的电容式电压互感器参数辨识方法，属于电压互感器建模和辨识技术领域。

背景技术

随着电网规模的迅速扩大，电力电子化器件占电力系统的比例越来越高，电力电子化器件因为其本身特性给电网注入大量谐波，电能质量监测和治理也随之成为重要的问题。电能质量监测设备的投入给电网监测带来便利，但由于电网前期建设电压互感器是基于基波监测而设计的，对于谐波频段的监测，常规的电压互感器无法满足国标精度要求，尤其是电容式电压互感器对于100Hz以上的频段就无法满足要求。

目前，在验证电压互感器的宽频特性主要有两种方法：一种是离线监测，将电压互感器在出厂安装前进行测试，分别使用不同的电压互感器进行测试。在一次侧注入谐波电流，二次侧测试得出结果，通过不同电压互感器的测试结果对比得出电容式电压互感器模型，该方法能够保证测试精度，但经济成本较高；另一种是利用理论建模，通过理论仿真模型来分析参数对测试的影响，如申请号为201610559224.5的中国专利，此专利公开了一种电容式电压互感器仿真模型及仿真方法，该电容式电压互感器仿真模型比较复杂，且测试精度得不到保证。所以有必要采用一种成本以及精度都合理的方法来实现电压互感器模型参数辨识。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理的最小二乘法的电容式电压互感器参数辨识方法，该最小二乘法的电容式电压互感器参数辨识方法克服了上述现有技术之不足，能有效解决现有电压互感器辨识方法存在的不能同时兼顾价格和精度的问题。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种最小二乘法的电容式电压互感器参数辨识方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

第一步：建立短线路一字型模型，所述短线路一字型模型的两侧具有电容式电压互感器；考虑主要电感以及电阻参数。

第二步：写出所述短线路一字型模型的理论线损计算公式，并计算出理论线损；理论线损计算公式根据欧姆定理得出。

第三步：依据所述短线路一字型模型中线路两侧的有功功率，写出相应的观测线损计算公式,并计算出观测线损；短线路一字型模型中线路两侧的有功功率分别为二次部分侧单端的测试值，可取多组所述短线路一字型模型中线路两侧的有功功率，计算出多组观测线损。

第四步：依据上述理论线损和观测线损写出关于电容式电压互感器模型的代数方程；由上述多组观测线损可得到多个关于电容式电压互感器模型的代数方程。

第五步：应用最小二乘法对所述代数方程求解，得出相应的电容式电压互感器的模型参数。根据第四步中得到的多个关于电容式电压互感器模型的代数方程可得出多个相应的电容式电压互感器的模型参数，可根据得到的多个参数综合进行辨识。

进一步而言，取多组所述有功功率即得到多个观测线损结果，从而得到多个所述代数方程，最终得出多个电容式电压互感器的模型参数，依据所述多个电容式电压互感器的模型参数综合辨识出电容式电压互感器参数。辨识出的电容式电压互感器参数精确度高，可靠性强。