一种台区线路阻抗的计算方法、计算系统及计算机可读存储介质技术方案

本发明专利技术涉及配电网技术领域，更具体地，涉及一种台区线路阻抗的计算方法。一种台区线路阻抗的计算方法，包括以下步骤：S1：构建台区等效供电回路模型；S2：根据步骤S1的台区等效供电回路模型，构建回路阻抗数学模型；S3：利用采集的台区配电变压器和用户的电压、电流数据及回路阻抗数学模型，基于二元线性回归分析算法，求解台区线路阻抗。本发明专利技术能够进一步提高台区用户阻抗计算精度的目的，通过对用户回路阻抗的实时监测，及时发现线路老化现象，并进行短路或断路故障预判，可有效减少故障发生并提高供电可靠性，通过对低压用户回路阻抗的监测分析，可有效发现用户窃电的异常用电行为，帮助电力管理者加强用电管理。帮助电力管理者加强用电管理。帮助电力管理者加强用电管理。

【技术实现步骤摘要】
一种台区线路阻抗的计算方法、计算系统及计算机可读存储介质


[0001]本专利技术涉及配电网
，更具体地，涉及一种台区线路阻抗的计算方法、计算系统及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]低压配网由于用户数量庞大，供电网络复杂，供电线路质量参差不齐，加之设备及线路异动频繁，导致低压配电网图形、模型很难有效绘制和测量。同时随着线路使用期限的增加以及外在恶劣自然环境的侵蚀，线路会逐渐老化，老化线路一方面存在断线的可能，更多是电线老化后，绝缘性能下降，容易产生漏电或短路现象，给用户的日常带来了极大的安全隐患。作为低压配电台区的典型类型，城市楼宇台区尤其是老城区的楼宇台区这些特征更为明显。通过用户回路阻抗的实时监测，及时发现线路老化现象，并进行短路或断路故障预判，可有效减少故障发生提高供电可靠性。中国专利申请，公开号为：CN111610371A公开了一种台区阻抗的实时计算方法，包括如下步骤：(1)依据用电信息采集系统，抽取原始数据；(2)对原始数据进行处理；(3)对配电网线路进行简化，依据处理后的数据进行阻抗计算。该公开的技术方案在一定程度上能够监测阻抗的变化，发现配电线路老化、台区供电范围过大、窃电与违约用电行为等异常情况，但是仍存在着对阻抗的变化监测不精确的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术为克服上述现有技术中对台区线路阻抗监测不精确的问题，提供一种台区线路阻抗的计算方法。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种台区线路阻抗的计算方法，包括以下步骤：r/>[0005]S1：构建台区等效供电回路模型；
[0006]S2：根据步骤S1的台区等效供电回路模型，构建回路阻抗数学模型；
[0007]S3：利用采集的台区配电变压器和用户的电压、电流数据及回路阻抗数学模型，基于二元线性回归分析算法，求解台区线路阻抗。
[0008]优选地，所述步骤S1具体包括以下步骤：
[0009]s11：台区配电变压器与挂接在各相下的k个用户任意时刻t的电压分布特征如下：
[0010]UT(t)＞U1(t)＞U2(t)＞U3(t)＞
…
＞UK(t)
ꢀꢀ
(1)
[0011]其中，UT(t)表示配电变压器在任意时间t的电压；UK(t)表示挂接在配电变压器各相下用户k在任意时刻t的电压，其中K值越小，表示用户供电位置越接近配电变压器同相出线位置；
[0012]s12：用户k的线路回路阻抗包括用户干线阻抗ZL
GXk
和用户支线阻抗z
UK
，其中，用户干线阻抗ZL
GXk
为用户所属配电变压器同相线路出口至用户所属表箱段线路阻抗，它等于该用户前端所有用户的各用户之间阻抗ZL
i
之和；用户支线阻抗Z
Uk
为用户所属表箱出口至用
户内部用电回路段的线路阻抗；
[0013][0014]s13：用户k的等效回路阻抗uk_Req即是该用户的干线阻抗ZL
GXk
和支线阻抗Z
Uk
之和：
[0015]uk_Req＝ZL
GXk
+Z
Uk
ꢀꢀ
(3)
[0016]优选地，所述步骤S2包括以下步骤：
[0017]s21：列写单用户回路阻抗KVL方程；
[0018]s22：设置合理假设条件；
[0019]s23：推导简化数学模型。
[0020]优选地，所述步骤s21具体为：
[0021]用户1的回路方程为：
[0022][0023]用户2的回路方程为：
[0024][0025]用户3的回路方程为：
[0026][0027]依次类推，得出用户k的回路方程：
[0028][0029]其中，表示用户k在任意时刻t的干线电路电流；表示用户k在任意时刻t的支线电路电流。
[0030]优选地，所述步骤s22具体为，基于台区的特征，台区内用户间物理连接位置相近且用户间线路连接距离分布均匀，在此基础上假设用户间的线路阻抗相等，即：
[0031][0032]优选地，所述步骤s23具体为，根据步骤s22给出的假设条件，对步骤s21中给出的各用户回路方程进行简化；
[0033]用户1的回路方程简化为：
[0034][0035]用户2的回路方程简化为：
[0036][0037]用户3的回路方程简化为：
[0038][0039]依次类推，得出用户k的简化回路方程：
[0040][0041]将公式(4)两边同时除以得到最终的台区线路阻抗计算模型：
[0042][0043]将步骤s23所得的台区线路阻抗计算模型与线性回归模型进行分析对比，
[0044]线性回归模型为：
[0045]y
t
＝α+βx1+ε
i
ꢀꢀ
(6)
[0046]其中，x
i
y
i
为样本量，β为回归系数，α为回归常数项；ε
i
是随机扰动项，各扰动量之间相互独立，且服从正态分布；通过对比发现式(5)和式(6)具有一致性，可通过线性回归方法求解模型。
[0047]优选地，在所述步骤S3中，以12min
‑
16min为间隔，采集台区配电变压器和用户的电压、电流数据。
[0048]优选地，所述步骤S3中基于二元线性回归的回路阻抗计算步骤包括：
[0049]s31：将步骤S3获取到的样本数据代入到步骤s23的台区线路阻抗计算模型中进行相关变量的计算；
[0050]s32：对模型进行二元线性回归分析；
[0051]s33：将剩余均方差进行拟合；
[0052]s34：通过回归系数α和β的值，估算出该用户的干线阻抗和支线阻抗值，通过干线阻抗和支线阻抗的累加获取该用户的回路阻抗值；
[0053]s35：以P值进行模型置信水平检测。
[0054]本专利技术另一方面提出一种台区线路阻抗的计算系统，包括存储器和处理器，所述的存储器中包括台区线路阻抗的计算方法程序，所述的台区线路阻抗的计算方法程序被所述的处理器执行时，实现如下步骤：
[0055]S1：构建台区等效供电回路模型；
[0056]S2：根据步骤S1的台区等效供电回路模型，构建回路阻抗数学模型；
[0057]S3：利用采集的台区配电变压器和用户的电压、电流数据及回路阻抗数学模型，基于二元线性回归分析算法，求解台区线路阻抗。
[0058]本专利技术另一方面提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括实现如上所述的台区线路阻抗的计算方法程序。
[0059]与现有技术相比，有益效果是：本专利技术基于台区配变侧与用户侧的电压、电流的数据，建立台区内用户的线路阻抗计算模型，考虑台区内部用户的电压分布特征、回路阻抗组成特征以及用户本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种台区线路阻抗的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：构建台区等效供电回路模型；S2：根据步骤S1的台区等效供电回路模型，构建回路阻抗数学模型；S3：利用采集的台区配电变压器和用户的电压、电流数据及回路阻抗数学模型，基于二元线性回归分析算法，求解台区线路阻抗。2.根据权利要求1所述的台区线路阻抗的计算方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括以下步骤：s11：台区配电变压器与挂接在各相下的k个用户任意时刻t的电压分布特征如下：UT(t)＞U1(t)＞U2(t)＞U3(t)＞
…
＞UK(t)
ꢀꢀꢀꢀ
(1)其中，UT(t)表示配电变压器在任意时间t的电压；UK(t)表示挂接在配电变压器各相下用户k在任意时刻t的电压，其中K值越小，表示用户供电位置越接近配电变压器同相出线位置；s12：用户k的线路回路阻抗包括用户干线阻抗ZL
GXk
和用户支线阻抗Z
Uk
，其中，用户干线阻抗ZL
GXk
为用户所属配电变压器同相线路出口至用户所属表箱段线路阻抗，它等于该用户前端所有用户的各用户之间阻抗ZL
i
之和；用户支线阻抗Z
Uk
为用户所属表箱出口至用户内部用电回路段的线路阻抗；s13：用户k的等效回路阻抗uk_Req即是该用户的干线阻抗ZL
GXk
和支线阻抗Z
Uk
之和：uk_Req＝ZL
CXk
+Z
Uk
。
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)3.根据权利要求2所述的台区线路阻抗的计算方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：s21：列写单用户回路阻抗KVL方程；s22：设置合理假设条件；s23：推导简化数学模型。4.根据权利要求3所述的台区线路阻抗的计算方法，其特征在于，所述步骤s21具体为：用户1的回路方程为：用户2的回路方程为：用户3的回路方程为：
依次类推，得出用户k的回路方程：其中，表示用户k在任意时刻t的干线电路电流；表示用户k在任意时刻t的支线电路电流。5.根据权利要求4所述的台区线路阻抗的计算方法，其特征在于，所述步骤s22具体为，基于台区的特征，台区内用户间物理连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞鹏，蔡日，欧锋，钟爽，赖国清，赖群，黄祖迪，林海明，冯超坤，刘涵，陈东明，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司云浮供电局，
类型：发明
国别省市：