[发明专利]基于电能质量监测系统的在线负荷建模并行计算方法

权利要求书

1.一种基于电能质量监测系统的负荷建模并行计算方法，其特征在于，通过电能质量监测系统获取电网扰动数据，经过数据预处理，采用基于非对称扰动数据的动态负荷模型和改进克隆选择并行计算算法进行参数辨识，输出辨识模型参数和拟合曲线；

具体步骤包括：

(1) 采集数据：通过电能质量监测系统数据访问接口，获取负荷变电站发生故障或者电压扰动时的三相电压和电流瞬时值；

(2) 数据预处理：对三相电压和电流瞬时值进行三点五次平滑滤波，校正采样通道的零漂和不一致数据；采用正序基波空间旋转矢量坐标变换方法，将预处理后的静止坐标系下的三相电压和电流瞬时值，变换到同步旋转坐标系下的空间矢量值，并计算负荷建模所需的电压、频率、有功功率和无功功率； 

(3) 非对称扰动数据负荷建模：负荷模型建立在变压器高压侧母线上，将下级网架下的负荷等值为.电力系统分析软件BPA中的三阶感应电动机模型并联ZIP静态负荷模型，数据预处理得到的电压和频率作为负荷模型的输入数据，有功功率和无功功率作为负荷模型的实际输出数据，建立待辨识的负荷模型；

(4) 动态负荷模型参数并行辨识：使用改进克隆选择并行计算算法对动态负荷模型进行辨识从而得到负荷模型参数；

(5) 参数校核：辨识得到的动态负荷模型，在不同的故障情况下，比较其模型输出功率与实际测量的负荷功率拟合情况，校验模型的鲁棒性；

(6) 结果输出：根据BPA电动机模型输出MI卡和拟合曲线。

2.根据权利要求1所述的基于电能质量监测系统的负荷建模并行计算方法，其特征在于：所述的电能质量监测系统获得的数据以标准IEEE1159.3的PQDIF格式存储在后台数据库中，通过数据接口在线检索到电网扰动事件发生时三相电压电流瞬时值数据，筛选适合进行负荷建模的数据，通过数值计算转换到负荷建模需要的电压、频率、有功功率及无功功率电气量。

3.根据权利要求1所述的基于电能质量监测系统的负荷建模并行计算方法，其特征在于：所述的不走（4）使用改进克隆选择并行计算算法对负荷模型参数进行辨识，与传统的免疫算法相结合，将目标函数作为抗原，将待辨识的参数作为抗体，引入定向进化和抗体浓度抑制机制；具体步骤包括：

 (1)预处理后负荷数据 V、f、P、Q；

（2）设定待辨识参数的取值区间，Iteraiong=0，即将待辨识的参数作为抗体，在[0,1]区间内实数编码；

 (3) 随机生成初始抗体：将满足电动机稳态运行条件的抗体加入抗体群并计算亲和度，直到抗体种群达到一定规模；

（4）计算出实滑差、功率因数是否满足要求，Y则进入步骤（5），N则返回步骤（3）；

(5) 计算亲和度，加入抗体种群：随机选择3个抗体，两两抗体的各分量之间在参数辨识范围内进行内插和外推，计算亲和度，选择亲和度最高的抗体替换父代抗体；

（6）抗体总群是否达到一定规模，Y则进入下一步，N则返回步骤（3）；

（7）克隆、搞死编译、定向进化；

（8）种群最高亲和度Jmax＜                                                ，或者满足最大迭代次数，Y输出计算结果，退出；N Iteration+1；

（9）Iteration%5=0(进化是否超过5代), Y进入步骤（10），N返回步骤（7）；

（10）抗体抑制：去除抗体距离太近的低亲和力抗体；

(11)返回步骤（6）。

4.根据权利要求1所述的基于电能质量监测系统的负荷建模并行计算方法，其特征在于：所述的动态负荷模型，采用电力系统仿真软件BPA中的三阶感应电动机模型并联ZIP静态负荷模型，以机电暂态稳定数据文件MI卡格式输出并配以拟合曲线。