[发明专利]一种电网中参数误差支路的辨识方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电网中参数误差支路的辨识方法，属于电力系统运行和控制技术领域。

背景技术

现代化的调度系统要求能迅速、准确而全面地掌握电力系统的实际运行状态，因此能量管理系统（energy management system, EMS）得到了广泛的应用。在EMS中，状态估计是重要的组成部分，其结果直接影响电网调度的智能化分析与决策，状态估计领域所涉及的状态估计、不良数据的检测和辨识以及结线分析，都是建立在电力系统的开关遥信量均是正确、所给定的网络元件参数也均是正确的基础上。可见，一个正确的网络结构和元件参数值对调度中心是很重要的。它不仅是进行状态估计的依据，也是实现电网的自动化（如自动发电控制、经济调度、自动电压/无功控制和稳定安全分析等）所必不可少的。因此，如何检测辨识出网络中存在误差甚至是错误的参数，从而可以为调度人员和数据库提供一个完整、可靠的具有一定精度的参数值奠定基础，则显得非常有意义。解决这个问题的有效的方法是设计相应的软件，检测辨识存在误差甚至错误的网络参数以便进行修正更新。

数据库中所得到的电力系统网络的参数带有误差的原因一般有：

一、有时因缺少实测参数量而直接采用设计参数或参数测量条件与实际运行条件差别较大，这都会使给定的参数值与实际运行中的元件参数有差别；

二、不准确的制造数据（如在变压器模型中铁耗习惯上地被忽略）以及缺乏线路长度估计。对于超过200km的线路，如果采用集中参数模型则误差预计超过1%；

三、网架结构的改变并未适当地在数据库中得到更新（如一段架空线路已被电缆取代）；

四、对于温度（尤其是串联电阻）或者环境条件（尤其是并联电抗）的依赖，实际运行中的元件参数因环境变化等原因而局部地、缓慢地发生着变化；

五、在未通知控制中心的情况下进行局部的分接头变更——遥信错误，调度中心对运行中的自动调压变压器的分接头位置和补偿电容器的组数掌握得不一定确切。

由于参数的误差和不确定性会给状态估计、不良数据辨识及其他高级安全分析程序带来不利的影响，错误的分接头信息和不正确的参数值可能产生以下后果：

（1）状态估计可信度的显著的降低，由此，可能误导其他高级应用程序（如安全评估）；

（2）由于电网参数存在误差甚至出现错误参数，正确的量测量则可能会被辨识为坏数据；

（3）调度员对于状态估计结果失去信任。

基于以上原因，电网中参数误差支路的准确辨识就显得尤为重要。传统的参数误差支路辨识方法直接利用残差进行比较，最大值者为存在参数误差的支路，但由于当存在单个参数误差的情况下，可疑支路检测出来不止一个，即除了本身的参数误差支路的残差呈现出超过检测门槛值的特征外，还有一些准确参数支路的残差也超过门槛值，这种“残差污染”现象的结果使参数误差支路被模糊，导致辨识的困难。另外，在多个参数误差支路的情况下，情况更为严重，即多个参数误差相互作用下，导致在部分的或全部参数误差支路的残差接近于正常残差的现象，引起所谓“残差淹没”现象。就是说，残差淹没使参数误差支路不能呈现任何残差特征。残差淹没一般发生在强相关的同类型测点间，例如同为有功测点或无功测点之间。可以认为，不同类型的测点间，或者虽为同类测点，但在系统内的电气距离较大或弱相关时，事实上不会发生残差淹没。此外，实际上全部参数误差支路测点的残差都淹没的情况是比较少的，多数情况是部分参数误差支路点的残差被淹没。但是，不管属于哪种情况，都使参数误差支路的辨识不成功。这就有必要研究新的参数误差支路辨识方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种电网中参数误差支路的辨识方法，能够在离线情况下有效而准确地逐一辨识出网络中存在参数误差的支路。

本发明的电网中参数误差支路的辨识方法，包括以下步骤：

步骤A、从电网SCADA(supervisory control and data acquisition，数据采集与监控)系统采集到的量测数据中，选取某一断面的量测数据，此断面不包含不良数据和拓扑错误； 

步骤B、利用所选取的量测数据，对各节点的电压幅值和相角进行离线状态估计；利用状态估计结果计算各状态量的量测残差，并进而求得电网中各支路的标准化残差；

步骤C、将标准化残差大于一预设标准化残差阈值的支路作为可疑支路，并根据下式计算各可疑支路中各量测量的残差率绝对值                                               ：

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