一种基于无功网损的电力系统支路电抗参数辨识方法

摘要

本发明涉及一种基于无功网损的电力系统支路电抗参数辨识方法，属于电力系统调度自动化与电网仿真技术领域。首先通过电力系统量测数据，计算电力系统每条支路输送功率的容量与无功网损的量测值；并根据电力系统状态估计计算结果，得到每条支路输送功率的容量与无功网损的估计值；将量测值与估计值相减，得到条支路输送功率的容量与无功网损的残差。比较每条支路输送功率容量残差与无功网损残差的符号，如果符号相反，则说明该条支路的电抗参数需要进行校核。本发明方法的计算量少，实现起来简单方便；本方法对不良电抗的定位精确，由于无功网损和支路容量之间的关系是本支路电抗数值最直接的体现，能够实现对错误参数的准确定位。

主权项

1.一种基于无功网损的电力系统支路电抗参数辨识方法，其特征在于该方法包括以下步骤：（1）根据电力系统中量测系统的量测值，计算得到电网中每条支路的无功网损量测值和容量量测值，计算公式如下：${\mathrm{Ql}}_k^{\mathrm{meas}}=|Q_{\mathrm{kij}}^{\mathrm{meas}}+Q_{\mathrm{kji}}^{\mathrm{meas}}|$$S_k^{\mathrm{meas}}=\frac{1}{2}\sqrt{{\left(P_{\mathrm{kij}}^{\mathrm{meas}}\right)}^2+{\left(Q_{\mathrm{kij}}^{\mathrm{meas}}\right)}^2}+\frac{1}{2}\sqrt{{\left(P_{\mathrm{kji}}^{\mathrm{meas}}\right)}^2+{\left(Q_{\mathrm{kji}}^{\mathrm{meas}}\right)}^2}$其中上标meas表示量测值，下标k表示第k号支路，i、j分别为支路的两端节点，表示第k号支路的无功网损量测值，表示第k号支路的容量量测值，分别表示第k号支路由端节点i流向端节点j的有功功率量测值和无功功率量测值，表示第k号支路由端节点j流向端节点i的有功功率量测值和无功功率量测值；（2）根据电力系统中量测系统的量测值及电力系统网络模型和参数，进行状态估计，即求解如下的状态估计优化模型：$\min \underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}\frac{1}{R_i}{(z_i-h_i\left(x\right))}^2$s.t    c(x)=0其中R_i、z_i、h_i分别为第i号量测的量测标准差、量测值和量测函数；m为系统量测数，x为电力系统状态变量，由节点电压的幅值和相角组成，c(x)=0表示零注入等式约束，对以上的电力系统状态估计优化模型进行求解，得到电力系统状态估计结果；（3）根据上述电力系统状态估计结果，计算得到电网中每条支路的无功网损估计值和容量估计值，计算公式如下：${\mathrm{Ql}}_k^{\mathrm{se}}=|Q_{\mathrm{kij}}^{\mathrm{se}}+Q_{\mathrm{kji}}^{\mathrm{se}}|$$S_k^{\mathrm{se}}=\frac{1}{2}\sqrt{{\left(P_{\mathrm{kij}}^{\mathrm{se}}\right)}^2+{\left(Q_{\mathrm{kij}}^{\mathrm{se}}\right)}^2}+\frac{1}{2}\sqrt{{\left(P_{\mathrm{kji}}^{\mathrm{se}}\right)}^2+{\left(Q_{\mathrm{kji}}^{\mathrm{se}}\right)}^2}$其中上标se表示状态估计值，下标k表示第k号支路，i，j分别为支路两端节点，表示第k号支路的无功网损状态估计值，表示第k号支路的容量状态估计值，分别表示第k号支路由端节点i流向端节点j的有功功率状态估计值和无功功率状态估计值，表示第k号支路由端节点j流向端节点i的有功功率状态估计值和无功功率状态估计值；（4）根据步骤（1）和步骤（3）的计算结果，计算电网中每条支路容量和无功网损的残差，计算公式如下：${\mathrm{Ql}}_k^{\mathrm{rad}}={\mathrm{Ql}}_k^{\mathrm{meas}}-{\mathrm{Ql}}_k^{\mathrm{se}}$$S_k^{\mathrm{rad}}=S_k^{\mathrm{meas}}-S_k^{\mathrm{se}}$其中上标rad表示残差，和分别表示k号支路的无功网损残差和容量残差；（5）对电网中的每条支路进行判断，若则该条支路的电抗参数存在错误，需要进行校核，若则该条支路的电抗参数不存在错误。