一种电网参数辨识方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于差分进化算法和多项式混合量测的电网参数辨识方法、装置及存储介质，其中方法包括以下步骤：获取电网的网架结构并进行拓扑分析；基于遥信和遥测的状态及采集值更新拓扑；确定基于节点状态、电网参数的多工况决策变量；确定多工况节点方程组和多工况支路方程组；基于多工况节点方程组和多工况支路方程组确定多目标函数；基于差分进化算法进行多目标优化；对电网参数辨识待优化结果进行校验，若本轮需要再次优化的参数数目大于等于上轮的，或本轮为第一轮优化，则进行下一轮优化，否则，输出优化后的电网辨识参数。与现有技术相比，本发明专利技术能够在多工况、多时间尺度、多源量测运行情况下实现电网参数辨识。源量测运行情况下实现电网参数辨识。源量测运行情况下实现电网参数辨识。

【技术实现步骤摘要】
一种电网参数辨识方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及电力系统自动化
，尤其是涉及一种基于差分进化算法和多项式混合量测的电网参数辨识方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国国民经济的快速发展，经济发达地区电网密集程度越来越高，电源、负荷高度集中，系统短路容量大，逼近电网所能承受的极限。同时，社会对电力系统的安全性、可靠性、供电质量的要求也逐步提高。为了提高对社会的服务质量，需要对电网进行多种多工况的分析、校核、优化，在此基础上，才能妥善安排电力生产、检修、维护等工作。而电网参数的准确性是影响分析校核精确性的重要因素，因此需要对电网参数进行辨识，获取更可信的参数。
[0003]目前缺少多工况、多时间尺度、多源量测运行情况下的电网参数辨识方法，无法对多工况电网进行准确的仿真与校核。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是为了提供一种基于差分进化算法和多项式混合量测的电网参数辨识方法、装置及存储介质，实现多工况、多时间尺度、多源量测运行情况下的电网参数辨识。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006]一种基于差分进化算法和多项式混合量测的电网参数辨识方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1)获取电网的网架结构，并进行拓扑分析；
[0008]步骤2)获取遥信和遥测的状态及采集值，基于拓扑分析结果和简单规则进行遥信位置粗检测，更新拓扑；
[0009]步骤3)确定基于节点状态、电网参数的多工况决策变量，所述多工况决策变量以标幺值表示；
[0010]步骤4)基于支路等值导纳和节点自导纳确定多工况节点方程组，所述多工况节点方程组包括多工况节点电压方程、有功注入方程、无功注入方程；
[0011]步骤5)基于支路电流和有功无功量测确定多工况支路方程组，所述多工况支路方程组包括支路电流方程、有功量测方程、无功量测方程；
[0012]步骤6)基于多工况节点方程组和多工况支路方程组确定多目标函数；
[0013]步骤7)基于差分进化算法对多目标函数进行多目标优化，得到电网参数辨识待优化结果；
[0014]步骤8)对电网参数辨识待优化结果进行校验，统计需要再次优化的参数数目，若本轮统计的需要再次优化的参数数目大于等于上轮统计的需要再次优化的参数数目，或本轮为第一轮优化，则重新执行步骤3)
‑
步骤8)进行下一轮优化，否则，输出优化后的电网辨识参数。
[0015]所述简单规则包括：
[0016]若状态量标识支路不通，但遥测量标识支路有电流或者有功，则认为遥信量和遥测量相互矛盾，二者之间至少存在一个错误，对遥信量和遥测量进行检查，直至检查结果表明不存在错误；
[0017]若状态量标识支路通，但遥测量标识支路没有电流或者有功，则认为遥信量或遥测量可疑，列入可疑清单。
[0018]所述多工况决策变量包括节点决策变量和支路决策变量，其中，支路决策变量包括导线型的支路决策变量和变压器绕组型的支路决策变量，
[0019]所述节点决策变量与多工况相关，包括节点电压实部e和节点电压虚部f，节点决策变量的取值范围为：0.75≤e≤1.25，0.75≤f≤1.25；其中，所述节点决策变量与多工况相关表示多工况的工况数量与节点决策变量组数一致；
[0020]所述导线型的支路决策变量基于π型等值电路得到，且与多工况无关，包括支路电阻r、支路电抗x、半地导g和半电纳b，其中，所述半地导g为对地电导的一半，在稳态分析条件下，忽略半地导g，半电纳b为对地电纳的一半，导线型的支路决策变量的初始取值范围为：0.000001≤r≤0.05，0.000001≤x≤0.1，0.000001≤b≤1.0；
[0021]所述变压器绕组型的支路决策变量与多工况无关，包括铜损等效电阻r，漏抗x，铁损等效电导g，激磁导纳b，在稳态分析条件下，忽略铁损等效电导g和激磁导纳b；变压器绕组型的支路决策变量的初始取值范围为：0.000001≤r≤0.05，0.000001≤x≤1.0。
[0022]所述步骤4)包括：
[0023]步骤4
‑
1)确定支路等值导纳
[0024][0025]其中，Z
ij
为节点i到节点j之间支路的等值阻抗，r
ij
为节点i到节点j之间支路的电阻，x
ij
为节点i到节点j之间支路的电抗，Y
ij
为节点i到节点j之间支路的导纳，G
ij
为节点i到节点j之间支路的电导，B
ij
为节点i到节点j之间支路的电纳；其中，r
ij
、x
ij
基于支路类型分别对应步骤3)所述导线型的支路决策变量中的r和x或变压器绕组型的支路决策变量中的r和x；
[0026]步骤4
‑
2)确定节点自导纳
[0027][0028]其中，Y
ii
为节点i的自导纳，M为所有和i节点连接且存在对地电纳的支路集合，N为所有和i节点连接的支路集合，b
ij
为节点i到节点j之间支路的半电纳，对应步骤3)所述导线型的支路决策变量中的b，G
ii
为节点i的自电导，B
ij
为节点i的自电纳；
[0029]步骤4
‑
3)确定多工况节点方程组
[0030][0031]其中，下标w表示工况，N为所有和i节点连接的支路集合，为节点i的电压平方偏差，e
iw
为节点i的电压实部，f
iw
为节点i的电压虚部，对应步骤3)所述节点决策变量中的e和f，U
iw
为节点i的采集电压幅值，ΔP
iw
为节点i的有功偏差，e
jw
为节点j的电压实部，f
jw
为节点j的电压虚部，P
iw
为节点i的采集有功，ΔQ
iw
为节点i的无功偏差，Q
iw
为节点i的采集无功。
[0032]所述多工况支路方程组为：
[0033][0034]其中，下标w表示工况，为支路i
‑
j的电流平方偏差，为支路i
‑
j的电流量测幅值的平方，ΔP
ijw
为支路i
‑
j的有功偏差，P
ijw
为支路i
‑
j的有功量测，ΔQ
ijw
为支路i
‑
j的无功偏差，Q
ijw
为支路i
‑
j的无功量测。
[0035]所述多目标函数为：
[0036][0037]其中，代表所有工况，f(u)代表节点电压目标函数，f(pn)代表节点有功目标函数，f(qn)代表节点无功目标函数，f(i)代表支路电流目标函数，f(pl)代表支路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于差分进化算法和多项式混合量测的电网参数辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)获取电网的网架结构，并进行拓扑分析；步骤2)获取遥信和遥测的状态及采集值，基于拓扑分析结果和简单规则进行遥信位置粗检测，更新拓扑；步骤3)确定基于节点状态、电网参数的多工况决策变量，所述多工况决策变量以标幺值表示；步骤4)基于支路等值导纳和节点自导纳确定多工况节点方程组，所述多工况节点方程组包括多工况节点电压方程、有功注入方程、无功注入方程；步骤5)基于支路电流和有功无功量测确定多工况支路方程组，所述多工况支路方程组包括支路电流方程、有功量测方程、无功量测方程；步骤6)基于多工况节点方程组和多工况支路方程组确定多目标函数；步骤7)基于差分进化算法对多目标函数进行多目标优化，得到电网参数辨识待优化结果；步骤8)对电网参数辨识待优化结果进行校验，统计需要再次优化的参数数目，若本轮统计的需要再次优化的参数数目大于等于上轮统计的需要再次优化的参数数目，或本轮为第一轮优化，则重新执行步骤3)
‑
步骤8)进行下一轮优化，否则，输出优化后的电网辨识参数。2.根据权利要求1所述的一种基于差分进化算法和多项式混合量测的电网参数辨识方法，其特征在于，所述简单规则包括：若状态量标识支路不通，但遥测量标识支路有电流或者有功，则认为遥信量和遥测量相互矛盾，二者之间至少存在一个错误，对遥信量和遥测量进行检查，直至检查结果表明不存在错误；若状态量标识支路通，但遥测量标识支路没有电流或者有功，则认为遥信量或遥测量可疑，列入可疑清单。3.根据权利要求1所述的一种基于差分进化算法和多项式混合量测的电网参数辨识方法，其特征在于，所述多工况决策变量包括节点决策变量和支路决策变量，其中，支路决策变量包括导线型的支路决策变量和变压器绕组型的支路决策变量，所述节点决策变量与多工况相关，包括节点电压实部e和节点电压虚部f，节点决策变量的取值范围为：0.75≤e≤1.25，0.75≤f≤1.25；其中，所述节点决策变量与多工况相关表示多工况的工况数量与节点决策变量组数一致；所述导线型的支路决策变量基于π型等值电路得到，且与多工况无关，包括支路电阻r、支路电抗x、半地导g和半电纳b，其中，所述半地导g为对地电导的一半，在稳态分析条件下，忽略半地导g，半电纳b为对地电纳的一半，导线型的支路决策变量的初始取值范围为：0.000001≤r≤0.05，0.000001≤x≤0.1，0.000001≤b≤1.0；所述变压器绕组型的支路决策变量与多工况无关，包括铜损等效电阻r，漏抗x，铁损等效电导g，激磁导纳b，在稳态分析条件下，忽略铁损等效电导g和激磁导纳b；变压器绕组型的支路决策变量的初始取值范围为：0.000001≤r≤0.05，0.000001≤x≤1.0。4.根据权利要求3所述的一种基于差分进化算法和多项式混合量测的电网参数辨识方
法，其特征在于，所述步骤4)包括：步骤4
‑
1)确定支路等值导纳其中，Z
ij
为节点i到节点j之间支路的等值阻抗，r
ij
为节点i到节点j之间支路的电阻，x
ij
为节点i到节点j之间支路的电抗，Y
ij
为节点i到节点j之间支路的导纳，G
ij
为节点i到节点j之间支路的电导，B
ij
为节点i到节点j之间支路的电纳；其中，r
ij
、x
ij
基于支路类型分别对应步骤3)所述导线型的支路决策变量中的r和x或变压器绕组型的支路决策变量中的r和x；步骤4
‑
2)确定节点自导纳其中，Y
ii
为节点i的自导纳，M为所有和i节点连接且存在对地电纳的支路集合，N为所有和i节点连接的支路集合，b
ij
为节点i到节点j之间支路的半电纳，对应步骤3)所述导线型的支路决策变量中的b，G
ii
为节点i的自电导，B
ij
为节点i的自电纳；步骤4
‑
3)确定多工况节点方程组其中，下标w表示工况，N为所有和i节点连接的支路集合，为节点i的电压平方偏差，e
iw

【专利技术属性】
技术研发人员：顾军，王伟红，曹亮，张建新，崔勇，王璇，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：