一种π型传输线模型参数的在线自校正方法技术

本发明专利技术公开了一种π型传输线模型参数的在线自校正方法，包括，根据PMU装置的采样频率设定自校正计算程序的启动频率，得到固定触发时刻；判断当前时刻是否为固定触发时刻，若是，则启动自校正计算程序，从PMU装置中读入固定触发时刻传输线三相电压电流的测量数据集合；根据实时测量数据集合求解节点导纳方程，将其作为校正后固定触发时刻传输线数字孪生模型的导纳参数值；根据实时测量数据集合求解节点阻抗方程，将其作为校正后固定触发时刻传输线数字孪生模型的导纳阻抗值；完成传输线π型等效模型参数的一次在线校正，同步固定触发时刻下的实际线路和数字孪生模型。本发明专利技术始终保持数字空间模型参数与实际线路参数之间的高度同步。同步。同步。

【技术实现步骤摘要】
一种
π
型传输线模型参数的在线自校正方法


[0001]本专利技术涉及π型传输线模型仿真模拟的
，尤其涉及一种π型传输线模型参数的在线自校正方法。

技术介绍

[0002]准确建立传输线路模型是对电力系统进行仿真模拟的基础，考虑到环境、温度等不可控因素对传输线路阻抗和导纳参数的影响，实际线路参数可能会随机发生变化，为了满足精确仿真模拟的要求，就需要对传输线路模型的参数进行校正。现有的参数校正方法大多将参数校正过程建模为优化问题，给定参数的变化范围与实际测量的波形，通过多次运行仿真模型，基于随机优化算法反演出仿真数据与实测数据误差最小的参数组合。
[0003]而对于传输线路的π型等效电路模型，需要考虑对地电容和相间电容等多个关键参数，若考虑其随机因素，利用高斯混合模型来表征如此高维的随机变量的联合概率分布难度较大，同时待优化参数过多，也会导致参数构成的状态空间过大，无法对空间进行有效搜索，得到的参数组合往往是仿真与实测数据距离的极小值点，此时高灵敏度参数的些微误差就会导致低灵敏度参数极大偏离精确值；此外，还需要多次运行仿真模型来不断搜索优化，算法的时效得不到保障。
[0004]而数字孪生技术的兴起，为仿真模型的参数校正提供了一种新的研究思路，与仅采用微分代数方程描述运行机理的传统知识驱动建模方法不同的是，数字孪生模型不是一组恒定不变的数学方程式，而是一个参数时变、持续更新的进化模型。构建传输线路的数字孪生模型可以实现数字空间模型与实际线路之间的双向同步，进而在全生命周期内增强对实际线路的感知和分析。
[0005]虽然目前学者们针对传统仿真模型的参数校正开展了大量的研究，但优化算法复杂，时效性差，不擅长处理参数较多的场景，尚缺乏对实际线路与仿真模型参数之间的同步校正策略；为填补传输线仿真模型参数的实时在线自校正方法的空白，本专利技术所提出的一种π型传输线模型参数的在线自校正方法，根据实际传输线路的实时量测数据，通过求解节点导纳和节点阻抗矩阵，来对π型传输线模型的多个关键参数进行持续的在线校正，始终保持数字空间模型参数与实际线路参数之间的高度同步。

技术实现思路

[0006]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0007]鉴于上述现有存在的问题，提出了本专利技术。
[0008]因此，本专利技术提供了一种π型传输线模型参数的在线自校正方法，能够解决实际线路与仿真模型参数之间的同步校正策略难题。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：包括，根据PMU装置的采样频率
设定自校正计算程序的启动频率，得到固定触发时刻；判断当前时刻是否为所述固定触发时刻，若是，则启动所述自校正计算程序，从所述PMU装置中读入所述固定触发时刻传输线三相电压电流的测量数据集合；根据实时测量数据集合求解节点导纳方程，将其作为校正后所述固定触发时刻传输线数字孪生模型的导纳参数值；根据实时测量数据集合求解节点阻抗方程，将其作为校正后所述固定触发时刻传输线数字孪生模型的导纳阻抗值；完成传输线π型等效模型参数的一次在线校正，同步所述固定触发时刻下的实际线路和数字孪生模型。
[0010]作为本专利技术所述的π型传输线模型参数的在线自校正方法的一种优选方案，其中：包括，采用PMU作为系统量测装置，在实际传输线路的首末端和中段均安装PMU装置；所述PMU装置分别用于测量传输线路首端电压信号u
i
(t)、电流信号i
i
(t)的幅值U
im
(t)、I
im
(t)和相角δ
i
(t)、α
i
(t)；末端电压信号u
j
(t)、电流信号i
j
(t)的幅值U
jm
(t)、I
jm
(t)和相角δ
j
(t)、α
j
(t)；以及线路中段电流信号i
m
(t)的幅值I
mm
(t)和相角α
m
(t)。
[0011]作为本专利技术所述的π型传输线模型参数的在线自校正方法的一种优选方案，其中：传输线的电压、电流信号参照PMU的国际标准的规定进行表示，包括，
[0012][0013]其中，U
m
(t)、I
m
(t)分别为电压的实时幅值、电流信号的实时幅值，f(t)为存在波动的电网实时频率，δ0为电压信号初始相位，α0为电流信号初始相位。
[0014]作为本专利技术所述的π型传输线模型参数的在线自校正方法的一种优选方案，其中：包括，
[0015][0016]所述PMU装置基于全球标准时间进行计算得到同步相位，在任意采样时刻t下，传输线电压、电流测量信号表示为如上的相量形式。
[0017]作为本专利技术所述的π型传输线模型参数的在线自校正方法的一种优选方案，其中：包括，启动传输线数字孪生模型自校正计算程序，获取电压电流测量数据集合M；采用固定频率启动的方式在线触发传输线数字孪生模型自校正计算程序；将自校正计算程序启动频率设定为PMU装置采样频率f
s
＝Nf
N
的k倍，则触发时间间隔ΔT为：
[0018][0019]其中，N是一个工频周期内的采样点数。
[0020]作为本专利技术所述的π型传输线模型参数的在线自校正方法的一种优选方案，其中：包括，
[0021][0022][0023]当在任意启动时刻t＝nΔT触发自校正计算程序后，从PMU装置中读入该时刻下传输线三相电压和电流的测量数据集合M。
[0024]作为本专利技术所述的π型传输线模型参数的在线自校正方法的一种优选方案，其中：包括，根据实时测量数据集合M在线校正π型等效电路的导纳参数，得到节点导纳方程；求解所述节点导纳方程，计算出Cx值，将其作为校正后nΔT时刻传输线数字孪生模型的导纳参数值。
[0025]作为本专利技术所述的π型传输线模型参数的在线自校正方法的一种优选方案，其中：包括，根据实时测量数据集合M在线校正π型等效电路的阻抗参数，得到节点阻抗方程；求解所述节点阻抗方程，计算出Zx值，将其作为校正后nΔT时刻传输线数字孪生模型的阻抗参数值。
[0026]本专利技术的有益效果：本专利技术方法采用固定频率启动的方式来在线触发传输线数字孪生模型自校正计算程序，根据实际传输线路的实时量测数据，通过求解节点导纳和节点阻抗矩阵，来不断校正数字空间模型中π型等效电路的三相导纳和阻抗参数；只要PMU装置量测结果准确，无论实际传输线路的参数如何发生，总能将变化反馈给传输线路的数字孪生模型，并通过实时在线计算对变化的参数进行自校正，始终保持数字空间模型参数与实际线路参数之间的高度同步。
附图说明
[0027本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种π型传输线模型参数的在线自校正方法，其特征在于：包括，根据PMU装置的采样频率设定自校正计算程序的启动频率，得到固定触发时刻；判断当前时刻是否为所述固定触发时刻，若是，则启动所述自校正计算程序，从所述PMU装置中读入所述固定触发时刻传输线三相电压电流的测量数据集合；根据实时测量数据集合求解节点导纳方程，将其作为校正后所述固定触发时刻传输线数字孪生模型的导纳参数值；根据实时测量数据集合求解节点阻抗方程，将其作为校正后所述固定触发时刻传输线数字孪生模型的导纳阻抗值；完成传输线π型等效模型参数的一次在线校正，同步所述固定触发时刻下的实际线路和数字孪生模型。2.根据权利要求1所述的π型传输线模型参数的在线自校正方法，其特征在于：包括，采用PMU作为系统量测装置，在实际传输线路的首末端和中段均安装PMU装置；所述PMU装置分别用于测量传输线路首端电压信号u
i
(t)、电流信号i
i
(t)的幅值U
im
(t)、I
im
(t)和相角δ
i
(t)、α
i
(t)；末端电压信号u
j
(t)、电流信号i
j
(t)的幅值U
jm
(t)、I
jm
(t)和相角δ
j
(t)、α
j
(t)；以及线路中段电流信号i
m
(t)的幅值I
mm
(t)和相角α
m
(t)。3.根据权利要求2所述的π型传输线模型参数的在线自校正方法，其特征在于：传输线的电压、电流信号参照PMU的国际标准的规定进行表示，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐学用，白浩，吴鹏，潘姝慧，李庆生，袁智勇，万会江，雷金勇，颜霞，周长城，孙斌，叶琳浩，李震，吴争荣，刘文霞，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：