一种输电线路参数估计方法、系统及电力系统技术方案

本申请公开了一种输电线路参数估计方法、系统及电力系统，该方法包括：通过多时段PMU，对输电线路两端的电压和电流进行采集，得到相应的电压相量和电流相量；利用电压相量，相应地确定电压幅值相角向量的实际测量值，并利用电流相量和预先估计的目标系数矩阵，计算电压幅值相角向量的数学估算值；计算实际测量值与数学估算值之间的残差绝对值，当该残差绝对值小于或等于预设残差阈值，则将目标系数矩阵确定为最优系数矩阵；利用最优系数矩阵，估算输电线路上的串联阻抗和并联导纳。本申请中基于电压幅值相角向量得到的预设残差阈值由于不会受到输电线路重载和轻载的影响，所以降低了输电线路参数估计误差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力参数估计
，特别涉及一种输电线路参数估计方法、系统及电力系统。
技术介绍
WAMS系统(WAMS，即Wide Area Measurement System，电网广域监测系统)是新一代电力系统关键支撑技术，通过逐步部署PMU(PMU，即Phasor Measurement Unit，相量测量单元)实现对电力系统主要状态量的实时采集，可以广泛的用于各种电力系统稳态、暂态分析。与传统的数据采集与监视控制系统(Supervisory Control And Data Acquisition，简称SCADA)不同，利用PMU可以直接采集电压、电流幅值、相角等关键状态量信息，将传统状态估计的非线性迭代问题变成一个线性估计问题，将传统状态估计的结果直接测量出来，这对于动态电力系统分析、故障录波等非常有用。基于PMU的参数估计可细分为两种，一种是基于单时段参数估计，这种情况下的PMU简称单时段PMU，另外一种是基于多时段的参数估计，这种情况下的PMU简称多时段PMU。由于单时段参数估计受随机误差影响较大，因此一般仅用于分析输电线路参数随时间变化曲线，而并不用作可靠的参数估计；多时段参数估计一般基于最小二乘法，可以排除随机误差的影响。多时段参数估计面临的关键问题是估计结果受预先设定的误差阈值影响较大，如果误差阈值过小容易导致估计发散，如果门槛过大又无法排除坏数据。目前基于多时段PMU的参数估计中，误差阈值的设定方法主要是在实时电流幅值平均值或输电线路上的额定容量、安全电流的基础上，通过设定一个门槛百分比作为误差阈值。然而，输电线路上时常出现重载和轻载的情形，导致输电线路的各种电参数波动较大，这样使得基于额定容量和安全电流得到的误差阈值不能很好地贴合上述实际情形，而基于实时电流幅值平均值得到的误差阈值在上述情形下则会出现数据不稳定的情况，由上可知，当前多时段PMU参数估计中，由于设定的误差阈值容易受到输电线路重载和轻载的影响，从而导致最终得到的估计参数误差较大。综上所述可以看出，如何确保多时段PMU参数估计中误差阈值不受输电线路重载和轻载的影响是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种输电线路参数估计方法、系统及电力系统，确保了多时段PMU参数估计中误差阈值不受输电线路重载和轻载的影响，从而降低了估计参数的误差。其具体方案如下：一种输电线路参数估计方法，包括：通过多时段PMU，对输电线路两端的电压和电流进行采集，得到相应的电压相量和电流相量；利用所述电压相量，相应地确定电压幅值相角向量的实际测量值，并利用所述电流相量和预先估计的目标系数矩阵，计算所述电压幅值相角向量的数学估算值；计算所述实际测量值与所述数学估算值之间的残差绝对值，当该残差绝对值小于或等于预设残差阈值，则将所述目标系数矩阵确定为最优系数矩阵；利用所述最优系数矩阵，估算输电线路上的串联阻抗和并联导纳。优选的，所述通过多时段PMU，对输电线路两端的电压和电流进行采集的过程，包括：利用多时段PMU，在N个采集时段内对输电线路两端的电压和电流均分别进行N次采集，相应地得到N组电压相量和N组电流相量，其中，N为大于1的整数，每组电压相量均包括与所述输电线路两端对应的两个电压相量，每组电流相量均包括与所述输电线路两端对应的两个电流相量。优选的，所述利用所述电压相量，相应地确定电压幅值相角向量的实际测量值的过程，包括：利用所述N个采集时段中任一采集时段所对应的一组电压相量，相应地确定与该采集时段所对应的电压幅值相角向量的实际测量值；其中，任一采集时段所对应的电压幅值相角向量的实际测量值为： C ( k ) = r e l ( V · 1 ( k ) ) i m a g ( V · 1 ( k ) ) r e l ( V · 2 ( k ) 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输电线路参数估计方法，其特征在于，包括：通过多时段PMU，对输电线路两端的电压和电流进行采集，得到相应的电压相量和电流相量；利用所述电压相量，相应地确定电压幅值相角向量的实际测量值，并利用所述电流相量和预先估计的目标系数矩阵，计算所述电压幅值相角向量的数学估算值；计算所述实际测量值与所述数学估算值之间的残差绝对值，当该残差绝对值小于或等于预设残差阈值，则将所述目标系数矩阵确定为最优系数矩阵；利用所述最优系数矩阵，估算输电线路上的串联阻抗和并联导纳。

【技术特征摘要】
1.一种输电线路参数估计方法，其特征在于，包括：通过多时段PMU，对输电线路两端的电压和电流进行采集，得到相应的电压相量和电流相量；利用所述电压相量，相应地确定电压幅值相角向量的实际测量值，并利用所述电流相量和预先估计的目标系数矩阵，计算所述电压幅值相角向量的数学估算值；计算所述实际测量值与所述数学估算值之间的残差绝对值，当该残差绝对值小于或等于预设残差阈值，则将所述目标系数矩阵确定为最优系数矩阵；利用所述最优系数矩阵，估算输电线路上的串联阻抗和并联导纳。2.根据权利要求1所述的输电线路参数估计方法，其特征在于，所述通过多时段PMU，对输电线路两端的电压和电流进行采集的过程，包括：利用多时段PMU，在N个采集时段内对输电线路两端的电压和电流均分别进行N次采集，相应地得到N组电压相量和N组电流相量，其中，N为大于1的整数，每组电压相量均包括与所述输电线路两端对应的两个电压相量，每组电流相量均包括与所述输电线路两端对应的两个电流相量。3.根据权利要求2所述的输电线路参数估计方法，其特征在于，所述利用所述电压相量，相应地确定电压幅值相角向量的实际测量值的过程，包括：利用所述N个采集时段中任一采集时段所对应的一组电压相量，相应地确定与该采集时段所对应的电压幅值相角向量的实际测量值；其中，任一采集时段所对应的电压幅值相角向量的实际测量值为： C ( k ) = r e l ( V · 1 ( k ) ) i m a g ( V ...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰明，初祥祥，陈曦，何宝华，潘嘉琪，李铭，林世佳，蒋晓君，王鹏，崔波，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司肇庆供电局，
类型：发明
国别省市：广东;44