一种输电线路参数修正方法技术

本发明专利技术提出一种输电线路参数修正方法，克服了当前将参数作为状态变量增广到状态估计中进行的计算方法导致增广参数后的状态估计数值稳定性变差、计算时间增加的缺陷，首先确定每个状态估计周期及待修正的输电线路参数，包括输电线路电抗参数与输电线路对地电纳参数，根据有功量测质量和电抗参数可辨识性分析，利用线路两端中有功量测质量得分高的一端的有功量测值以及线路两端电压幅值和相角的状态估计值，计算线路电抗参数的修正值；根据无功量测质量，利用线路两端无功量测值以及电压幅值和相角的状态估计值，计算线路对地电纳参数的修正值，无需修改现有状态估计程序，且数值稳定性强、计算速度快，具有较高的工程实用价值。用价值。用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种输电线路参数修正方法


[0001]本专利技术涉及输电线路参数修正的
，更具体地，涉及一种输电线路参数修正方法。

技术介绍

[0002]现代能量管理系统(Energy Management System，EMS)是利用电网模型(包含参数)以及实时采集进行分析、评估和决策的应用软件系统，参数错误是长期困扰EMS实用化的一个难题。随着电网规模的扩大和电力市场的迅速发展，对EMS软件分析决策的可靠性和精度的要求越来越高，研究实用化的错误参数识别与修正方法具有重要的现实意义。
[0003]由于输电线路的实际运行工况十分复杂，架空输电线路的地形环境、气象条件等都有可能造成设计值与实际参数之间存在较大的差异，因此有关规程规定输电线路参数应采用实测值。然而，输电线路参数的实测工作一般都在投运前进行，输电线路运行工况的变化或输电线路老化都可能造成输电线路参数发生变化，即输电线路的真实参数与投运之前的实测值之间也可能存在差异。因此，有必要对输电线路的错误参数进行识别和滚动修正，从而提高电网基础数据的准确性。
[0004]2014年10月8日，中国专利技术专利中公开了一种考虑状态估计大误差点的电网输电线路参数在线辨识方法，该专利首先利用状态估计计算出输电线路量测点的状态估计值，并获取输电线路量测点的量测值与状态估计值的偏差；将偏差大于设定的阈值的量测点定义为量测大误差点，该量测点所对应的输电线路设为可疑输电线路；以输电线路两端量测数据和输电线路连接的母线所有设备量测的数据累加值是否平衡为判据，辨识可疑输电线路是否存在量测数据错误。对于其中量测数据正常的输电线路，根据量测值与状态估计值的偏差，采用变步长积分法逐步改变输电线路参数，利用获得改变参数后估计值；将其中量测值与估计值偏差最小的参数设为输电线路的估计参数。
[0005]除此之外，当前已有的输电线路参数修正技术研究主要集中在如何求取参数的估计值上，最常用的方法是将参数作为状态变量增广到状态估计中进行计算。但是由于参数与状态变量(电压幅值和相角)的物理意义不同，雅克比矩阵中量测对参数的求导分量容易导致矩阵条件数跃升，而信息矩阵的条件数与雅克比矩阵的条件数是平方关系，故增广参数后的状态估计数值稳定性变差。而且，增广参数后的状态估计只能采用牛顿法计算，快速分解法不再适用，计算时间也大大增加。

技术实现思路

[0006]为克服当前将参数作为状态变量增广到状态估计中进行计算的方法导致增广参数后的状态估计数值稳定性变差、计算时间增加的缺陷，本专利技术提出一种输电线路参数修正方法。该方法数值稳定性强、计算速度快，具有较高的工程实用价值。
[0007]为了达到上述技术效果，本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种输电线路参数修正方法，至少包括：
[0009]S1.确定每个状态估计周期及待修正的输电线路参数，所述待修正的输电线路参数包括输电线路电抗参数与输电线路对地电纳参数，设置待修正的输电线路参数修正次数门槛；
[0010]S2.设置有功量测质量得分门槛及无功量测质量得分门槛，在每个状态估计周期对输电线路有功量测质量及无功量测质量进行量测质量打分；
[0011]S3.根据有功量测质量得分情况，利用线路两端中有功量测质量得分高的一端的有功量测值以及线路两端电压幅值和相角的状态估计值，计算输电线路电抗参数的修正值，对输电线路电抗参数进行修正；
[0012]S4.根据无功量测质量得分情况，利用线路两端无功量测值以及线路两端电压幅值和相角的状态估计值，计算输电线路对地电纳参数的修正值，对输电线路对地电纳参数进行修正。
[0013]优选地，步骤S1所述的状态估计周期为1分钟，待修正的输电线路电抗参数的修正次数门槛为30，则输电线路电抗参数修正的时间窗口为半小时；待修正的输电线路对地电纳参数的修正次数门槛为30，则输电线路对地电纳参数修正的时间窗口为半小时。
[0014]在此，输电线路参数用修正值替换后，将直接用于下个状态估计周期的状态估计，这有利于改善状态估计的估计质量，特别是有功与无功的估计质量。
[0015]优选地，在每个状态估计周期对输电线路有功量测质量及无功量测质量进行量测质量打分的规则分别为：
[0016]其中，在每个状态估计周期对输电线路有功量测质量进行量测质量打分的规则为：
[0017]A)输电线路所连母线有功平衡，加1分，否则减1分；其中，母线有功不平衡判据为：
[0018][0019]其中，P
j
是母线i所连输电线路j的有功注入功率；ε
Pbus
为母线i有功不平衡门槛值；ε
Pbus
根据电压等级设置；
[0020]B)输电线路两端有功平衡，加1分，否则减1分；其中，输电线路两端有功不平衡判据为：
[0021]|P
ij
+P
ji
‑
P
loss
|>ε
Pline
[0022]其中，P
ij
、P
ji
分别为输电线路i端、j端流入线路的有功功率；P
loss
为输电线路有功损耗；ε
Pline
为输电线路有功不平衡门槛；输电线路有功不平衡门槛根据电压等级设置；
[0023]C)输电线路有功量测所在端PQI匹配，则加1分，否则减1分；其中，PQI不匹配判据为：
[0024]|I
cal
‑
I
scada
|>ε
I
[0025]其中，I
cal
为根据输电线路有功、无功及所连母线电压计算的电流值；I
scada
为量测的电流值；ε
I
为PQI不匹配门槛；PQI不匹配门槛根据电压等级设置；
[0026]在每个状态估计周期对输电线路无功量测质量进行量测质量打分的规则为：
[0027]a)输电线路所连母线无功平衡，加1分，否则不加分；其中，母线无功不平衡判据为：
[0028][0029]其中，Q
j
是母线i所连输电线路j的无功注入功率；ε
Qbus
为母线i无功不平衡门槛值；ε
Qbus
根据电压等级设置；
[0030]b)输电线路无功量测所在端PQI匹配，则加1分，否则不加分。
[0031]优选地，步骤S3的具体过程包括：
[0032]S31.判断输电线路两端的有功量测是否至少有一端有效，若是，执行步骤S32；否则，该输电线路不进行输电线路电抗参数修正，参数修正流程结束；
[0033]S32.确定输电线路两端的有功量测质量得分情况；
[0034]S33.取输电线路两端中较高的有功量测质量得分，判断其是否大于设定的有功量测质量得分门槛，若是，执行步骤S34；否则，该输电线路不进行输电线路电抗参数修正，参数修正流程结束；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输电线路参数修正方法，其特征在于，至少包括：S1.确定每个状态估计周期及待修正的输电线路参数，所述待修正的输电线路参数包括输电线路电抗参数与输电线路对地电纳参数，设置待修正的输电线路参数修正次数门槛；S2.设置有功量测质量得分门槛及无功量测质量得分门槛，在每个状态估计周期对输电线路有功量测质量及无功量测质量进行量测质量打分；S3.根据有功量测质量得分情况，利用线路两端中有功量测质量得分高的一端的有功量测值以及线路两端电压幅值和相角的状态估计值，计算输电线路电抗参数的修正值，对输电线路电抗参数进行修正；S4.根据无功量测质量得分情况，利用线路两端无功量测值以及线路两端电压幅值和相角的状态估计值，计算输电线路对地电纳参数的修正值，对输电线路对地电纳参数进行修正。2.根据权利要求1所述的输电线路参数修正方法，其特征在于，步骤S1所述的状态估计周期为1分钟，待修正的输电线路电抗参数的修正次数门槛为30，则输电线路电抗参数修正的时间窗口为半小时；待修正的输电线路对地电纳参数的修正次数门槛为30，则输电线路对地电纳参数修正的时间窗口为半小时。3.根据权利要求2所述的输电线路参数修正方法，其特征在于，在每个状态估计周期对输电线路有功量测质量及无功量测质量进行量测质量打分的规则分别为：其中，在每个状态估计周期对输电线路有功量测质量进行量测质量打分的规则为：A)输电线路所连母线有功平衡，加1分，否则减1分；其中，母线有功不平衡判据为：其中，P
j
是母线i所连输电线路j的有功注入功率；ε
Pbus
为母线i有功不平衡门槛值；ε
Pbus
根据电压等级设置；B)输电线路两端有功平衡，加1分，否则减1分；其中，输电线路两端有功不平衡判据为：|P
ij
+P
ji
‑
P
loss
|>ε
Pline
其中，P
ij
、P
ji
分别为输电线路i端、j端流入线路的有功功率；P
loss
为输电线路有功损耗；ε
Pline
为输电线路有功不平衡门槛；输电线路有功不平衡门槛根据电压等级设置；C)输电线路有功量测所在端PQI匹配，则加1分，否则减1分；其中，PQI不匹配判据为：|I
cal
‑
I
scada
|>ε
I
其中，I
cal
为根据输电线路有功、无功及所连母线电压计算的电流值；I
scada
为量测的电流值；ε
I
为PQI不匹配门槛；PQI不匹配门槛根据电压等级设置；在每个状态估计周期对输电线路无功量测质量进行量测质量打分的规则为：a)输电线路所连母线无功平衡，加1分，否则不加分；其中，母线无功不平衡判据为：其中，Q
j
是母线i所连输电线路j的无功注入功率；ε
Qbus
为母线i无功不平衡门槛值；ε
Qbus
根据电压等级设置；
b)输电线路无功量测所在端PQI匹配，则加1分，否则不加分。4.根据权利要求3所述的输电线路参数修正方法，其特征在于，步骤S3的具体过程包括：S31.判断输电线路两端的有功量测是否至少有一端有效，若是，执行步骤S32；否则，该输电线路不进行输电线路电抗参数修正，参数修正流程结束；S32..确定输电线路两端的有功量测质量得分情况；S33.取输电线路两端中较高的有功量测质量得分，判断其是否大于设定的有功量测质量得分门槛，若是，执行步骤S34；否则，该输电线路不进行输电线路电抗参数修正，参数修正流程结束；S34.设置有功偏差门槛，确定输电线路两端中有功量测质量得分高的一端的有功量测值与状态估计值的偏差；S35.判断线路两端中有功量测质量得分高的一端的有功量测值与状态估计值的偏差是否大于有功偏差门槛，若是，执行步骤S36；否则，该输电线路电抗参数无需修正，修正次数置为0，执行步骤S4；S36.设置环的支路数最小门槛值，判断输电线路是否处于环网，且包含本输电线路的环的支路数最小值是否小于设定的环的支路数最小门槛值，若是，进行输电线路抗参数修正；否则，该输电线路不进行输电线路电抗参数修正，参数修正流程结束。5.根据权利要求4所述的输电线路参数修正方法，其特征在于，步骤S36所述的进行输电线路抗参数修正的具体过程为：S361.根据输电线路有功潮流方程，得出输电线路电抗的一元二次方程：其中，输电线路两端中有功量测质量得分高的一端设为i端；输电线路另外一端设为j端；r为输电线路电阻；x为输电线路电抗，是需求解的未知数；为输电线路i端有功量测值；V
i
为输电线路i端电压幅值状态估计值；V
j
为输电线路j端电压幅值状态估计值；θ
ij
＝θ
i
‑
θ
j
其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵化时，赵旋宇，周华锋，胡亚平，何宇斌，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：