[发明专利]基于量测数据的线路参数辨识与波动特征提取方法

说明书

本发明公开了基于量测数据的线路参数辨识与波动特征提取方法，其特征是，包括：测量工频基波电压和电流的幅值与相角；建立线路数学模型，基于该数学模型，利用上述测量数据实现对线路的参数辨识；根据参数辨识结果，通过曲线拟合，得出线路参数随线路运行状态波动的数学表达式，提取参数辨识结果波动特征，得出线路参数与电压电流的相关性。本发明极大提高离线计算参数的精度，提升电网管控水平。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别是涉及基于量测数据的线路参数辨识与波动特征提取方法。

背景技术

目前，线路的设备参数一般由生产商提供，或在设备投产时按照一定的规则进行测量。这些参数都是在典型工况下获得的(称为典型参数)，电网运行控制部门使用这些参数进行电网分析以及相关控制操作。典型参数保存在电网数据库中，一般保持不变。但是，随着运行工况、自然环境、以及设备状态变化等的影响，元件参数会发生改变，而且这种变化难以事先准确计算。譬如，对于线路，随着外界气温改变以及线路负载变化，线路温度、弧垂都会发生改变。温度的变化使得线路的电阻率发生改变，弧垂变化使得线路等效长度发生改变，导致线路的实际运行参数不同于投产时测量的典型参数。

设备元件参数的改变会影响电网分析的精度，进而影响电网调度和控制的准确性。尤其对于电网规划和方式调整等离线计算场景，如何从参数波动规律中合理选取元件参数对于计算结果影响较大。因此，分析线路元件运行参数的波动规律，对提高电网分析和运行水平具有重要意义。

综上所述，现有技术中对于线路典型参数无法进行准确的进行电网分析及运行的问题，尚缺乏有效的解决方案。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了基于量测数据的线路参数辨识与波动特征提取方法，该方法能够极大提高离线计算参数的精度，提升电网管控水平。

基于量测数据的线路参数辨识与波动特征提取方法，包括：

测量工频基波电压和电流的幅值与相角；

建立线路数学模型，基于该数学模型，利用上述测量数据实现对线路的参数辨识；

根据参数辨识结果，通过曲线拟合，得出线路参数随线路运行状态波动的数学表达式，提取参数辨识结果波动特征，得出线路参数与电压电流的相关性。

进一步的，上述测量工频基波电压和电流的幅值与相角时，利用PMU装置进行直接测量。

进一步的，建立线路数学模型时，采用线路的π型等值电路，对长度小于300km的架空线路以及长度不超过100km的电缆线路，不考虑其分布参数特性，并忽略对地电导。

进一步的，根据线路数学模型，基于各量测量与线路参数应满足基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律，采用单点辨识方法辨识出线路相电阻、线路相电抗及线路总对地电纳。

进一步的，在提取参数辨识结果波动特征时，采用线性拟合的方式分析线路参数与电压、电流的关联关系。

进一步的，线性拟合的函数公式为：

y＝a+kx

其中，参数y为线路参数，x为线路的量测量，a和k是待确定的未知常量。

进一步的，在确定未知常量时，设逼近曲线为一条直线，对近似直线和实际点之间误差的平方和分别对待确定的未知常量求偏导，使近似直线和实际点之间误差的平方和最小，即可获得最优拟合直线的逼近函数。

进一步的，上述根据辨识结果得到的拟合曲线用来校正对应不同运行方式下的线路参数值。

进一步的，测量工频基波电压和电流的幅值与相角时，采集电力系统正常运行状态下的PMU量测，每隔设定时间采集一次数据。

进一步的，根据提取的参数辨识结果波动特征来修正线路的计算参数。