[发明专利]一种基于SCADA量测的电网支路静态参数辨识方法

权利要求书

1.一种基于SCADA量测的电网支路静态参数辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：构建支路潮流方程

根据支路类型建立与之相应的支路潮流方程，并对其进行状态空间转换，形成以支路参数为状态量的矩阵方程，其中支路类型包括线路支路和变压器支路；

所述步骤1构建支路潮流方程的具体过程如下：

对于线路支路，假设线路支路的潮流方程为：

对上述潮流方程进行状态空间转换，得到以支路参数为状态量的矩阵方程为：

假设线路支路的序号为r，将公式(3)转换为分块矩阵：

式中，g_ij,b_ij,y_ij分别为支路电导，支路电纳和对地电纳；U_i和U_j分别为首端和末端电压幅值，P_ij和Q_ij分别为支路首端有功、无功量测，P_ji和Q_ji分别为支路末端有功、无功量测，v为量测误差，S_Lr为线路支路功率量测，H_Lr为量测矩阵，x_Lr为线路参数；

对于变压器支路，将潮流方程进行状态空间转换，得到以支路参数为状态量的矩阵方程为：

假设变压器支路的序号为r，将公式(5)转换为分块矩阵：

式中，K为变压器的非标准变比，g_ij,b_ij分别为变压器等效电导和电纳；S_Ts为变压器支路功率量测，H_Ts为量测矩阵，x_Ts为变压器参数；

步骤2：形成局部计算区域

采用广度优先搜索算法，以可疑支路为中心，向外搜索两层，形成局部计算区域；

步骤3：构建系统量测方程

按照量测类型计算对应量测的雅克比矩阵，将局部区域内的非可疑参数作为伪量测加入量测方程，构建包含伪量测的系统量测方程；

所述步骤3构建系统量测方程的方法为：

步骤3-1：计算节点注入量测

假设k表示节点编号，将节点k注入功率看作所有与节点k相连的支路功率的叠加，则节点k注入功率表示为：

式中，S_Jk表示节点k的注入有功功率P_Jk或注入无功功率Q_Jk；集合A与B分别表示与节点k直接相连的线路支路和变压器支路；分别表示支路a,b所对应的量测矩阵，X_La、X_Tb分别表示支路a,b的参数；

步骤3-2：计算节点注入量测对应的雅克比矩阵元素，建立雅克比矩阵；

逐一搜索与计算节点相连的支路，对于每条支路，定位注入量测所在行，根据支路类型求解公式(3)或公式(5)，并将计算结果填入雅克比矩阵在注入量测所在行的对应列，搜索完毕后，注入量测所在行的其他元素均为0；

步骤3-3：将局部区域内的非可疑参数作为伪量测加入量测方程，构建包含伪量测的系统量测方程；

假设X_R表示非可疑参数集，则对应的量测方程为：

式中，为可信任参数值，v为量测误差；

假设局部区域内包含r条线路支路，s个变压器支路和k个节点注入量测，则系统量测方程表示为：

其中，

H_L＝diag(H_L1,H_L2,…,H_Lr),H_T＝diag(H_T1,H_T2,…,H_Ts) (11)

式中，S_L为线路支路功率量测集，S_T为变压器支路功率量测集，S_J为节点注入功率量测集，x_L为线路参数集，x_T为变压器参数集，H_L为线路支路量测对应的量测矩阵，H_T为变压器支路量测对应的量测矩阵，H_JL和H_JT为节点注入功率对应的量测矩阵，H_RL和H_RT为可信任参数伪量测对应的量测矩阵；

步骤4：构建以参数为状态量的不动点迭代格式的量测方程

根据步骤3的系统量测方程构建以参数为状态量的不动点迭代格式的量测方程，将电压作为参数的隐函数，并将参数的状态估计分解成两层交替进行迭代；

步骤5：修正可疑参数

将步骤4估计结果中对应的可疑参数值作为该可疑参数的修正值，以修正可疑参数。