[发明专利]一种低压配电线路阻抗识别方法及系统

说明书

本发明公开了一种低压配电线路阻抗识别方法及系统，通过设定线路阻抗初值，利用负荷侧测量值倒推，得到线路功率分布；利用求得的功率分布，从电源侧开始向负荷侧推算各电气量新值；将负荷侧的电气量相位角与负荷侧的电压电流有效值结合形成新的负荷相量；利用新的负荷相量及待求的新的线路阻抗值形成KVL方程，并利用多组测量值形成超定方程组，通过最小二乘法求解；将新的线路阻抗值作为初值重新进行计算，形成迭代过程，设定停止迭代条件并输出线路阻抗计算值。

技术领域

本发明属于低压配电网参数技术领域，具体涉及一种低压配电线路阻抗识别方法及系统。

背景技术

与用户直连的低压配电线路有很大部分隐于墙体，难以检修。但其故障多为非突发性故障，通常伴随着线路阻抗增大的现象。从而可以通过监测线路阻抗值及其变化，定位高危线路。

与配电网不同，输电网安装着测点占比很高的高级测量元件，如同步相量测量装置和录波装置，输电网的线路参数可以通过丰富的测量信息进行识别。但低压配电网线路繁多，碍于其结构特性及安装成本，大量安装这些高级测量元件是不可取的，所以输电网的线路参数求取方法无法应用于低压配电网。智能电表作为低压配电网的神经末梢，实现了安装全覆盖。智能电表可以15min为间隔提供带有时标的电压电流有效值、有功无功功率等测量信息，为低压配电网的深入研究提供了条件。

目前根据智能电表测量数据进行低压配电线路参数计算的方法处于起始阶段，需要进一步开展。有些研究所建立模型为纯电阻模型，不符合实际工况；有些研究所采用的优化算法耗时极长，难以应用于大型电力系统计算。研究合适的方法计算低压配电线路参数，对于节省检修成本、提高运营效率意义重大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种低压配电线路阻抗识别方法及系统，利用测量所得标量与线路参数之间的相关性，在不考虑测量数据的同步性及测量误差时，可实现线路阻抗值的准确计算；在给测量数据附加误差时，也可实现高危线路定位；计算速度快，准确度高。

本发明采用以下技术方案：

一种低压配电线路阻抗识别方法，包括以下步骤：

S1、根据线路阻抗初值形成线路阻抗初值矩阵Z，根据负荷电表测量值向电源侧倒推得到线路功率分布；

S2、以电源电压相量为参考，根据步骤S1得到的电源侧电表测量值及线路功率分布，向负荷侧进行正向推算，得到各负荷处的电压电流相量；

S3、将各负荷处电表测得的电流电压有效值与步骤S2正推得到的各负荷处电压电流相量的相位角结合，形成新的负荷电压电流相量；

S4、根据拓扑连接方式，确定不同回路关于步骤S3形成的新的负荷电气量与新的线路阻抗值的KVL方程式；

S5、利用步骤S4得到中的KVL方程式及多组电表测量值分别形成关于不同回路的超定方程组，基于最小二乘法求解新的线路阻抗值矩阵Z'；

S6、待步骤S5求解出一组新的线路阻抗新值矩阵Z'后，将Z'作为线路阻抗初值重新进行计算，形成迭代求解过程，并设定迭代停止条件，输出的线路阻抗新值矩阵Z'便是实际线路阻抗值矩阵用于定位高危线路。

具体的，步骤S1中，将最后一个负荷电压相量作为参考相量，末端的两条负荷支路连接在同一个中间节点N_i，流入末端两条负荷支路的公共节点N_n-1的功率、电流，以及公共节点N_n-1前方干线的功率分布如下：