[发明专利]基于变压器中性点直流电流测量数据的地表电位修正方法

权利要求书

1.一种基于变压器中性点直流电流测量数据的地表电位修正方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1，构建直流偏磁仿真模型；

步骤2，导入变压器中性点直流电流测量数据，建立直流偏磁仿真模型仿真计算结果与实测值之间的对比关系，形成目标函数F：

其中I_Aj为第j个变电站中性点直流电流实测值，为第j个变电站中性点直流仿真计算值，q为实测值的数量；

步骤3，令初始变电站修正电位列向量ΔV⁽⁰⁾={0}，根据步骤1所述的直流偏磁仿真模型求解第j个变电站中性点直流仿真初始值；

步骤4，令迭代次数k=1，目标函数阈值=0.01，第j个变电站中性点直流仿真初始值代入目标函数F，k次迭代后得到第k次迭代的目标函数值F^(k)；

步骤5，若第k次迭代的目标函数绝对值，迭代结束；否则进行下一次迭代，令k= k+1，并转步骤6；

步骤6，构造Zoutendijk可行方向优化问题：

式中，min表示求极小值的优化运算算符，s.t.表示约束条件，表示第k次迭代第j个变电站中性点直流电流仿真计算值，I_Aj^(k)表示第k次迭代第j个变电站中性点直流电流实测值，ΔV为变电站修正电位列向量，I_dc为直流接地极注入大地电流，N为两个变电站之间的互电阻，M为直流接地极与变电站之间的互电阻；

步骤7，取Zoutendijk可行方向优化问题的可行方向d₁^(k)和约束方向d₂^(k)为：

其中，B为具有测量数据的中性点对所有节点的关联矩阵，E_m为m阶单位矩阵，Z为直流偏磁仿真模型的地上-地下网络修正矩阵，ΔV^(k)为第k次迭代的变电站修正电位列向量；

直流偏磁仿真模型的地上-地下网络修正矩阵Z的具体表达式为：

式中，H为变电站节点与所有节点间的关联矩阵，H^T为H的转置；Q为交流电网地上网络的节点电导矩阵；G为变电站的接地电导矩阵，G= R^–1，R为变电站的接地电阻矩阵，R= diag (R₁, R₂, …, R_i, …,R_m)，R_i为第i个变电站接地电阻，i=1，2，…，m；

计算得到可行方向d₁^(k)和约束方向d₂^(k)后转步骤8；

步骤8，通过可行方向d₁^(k)和约束方向d₂^(k)生成约束下的可行搜索方向d₃^(k)：

其中，为小于0的数，T表示转置；若无法生成d₃^(k)，则转步骤6，若可生成d₃^(k)，转步骤9；

步骤9，通过最速下降法确定可行方向d₁^(k)和约束方向d₂^(k)搜索Zoutendijk可行方向优化问题的最优方向d₄^(k)：

求得d₄^(k)后转步骤10；

步骤10，通过线性搜索法，按最优方向d₄^(k)确定Zoutendijk可行方向优化问题的最优步长s^(k)：

更新ΔV^(k+1)=ΔV^(k)+ d₄^(k) s^(k)，ΔV^(k+1)为第k+1次迭代的变电站修正电位列向量，转步骤5。