[发明专利]一种基于SCADA量测的电网支路静态参数辨识方法

说明书

本发明公开了属于电网稳定运行监测技术领域的一种基于SCADA量测的电网支路静态参数辨识方法，所述方法包括构建支路潮流方程、形成局部计算区域、构建系统量测方程、构建以参数为状态量的不动点迭代格式的量测方程以及修正可疑参数，该方法针对传统辨识方法量测冗余度不高，且对多支路参数错误情形辨识困难的问题，通过状态空间的转换，以支路参数为状态量，直接对支路参数进行估计，突破了传统方法将节点电压复相量作为状态量的思维模式，本方法还将局部区域内的非可疑参数作为伪量测加入了量测方程，提高了量测的冗余度，改善了辨识效果。

技术领域

本发明属于电网稳定运行监测技术领域，尤其涉及一种基于SCADA量测的电网支路静态参数辨识方法。

背景技术

电力系统所涉及的参数检测与辨识主要包括电网参数辨识、拓扑错误辨识及量测数据辨识三部分。在参数检测辨识方面，目前国内外学者研究较多的辨识方法有以下三类，分别为：残差灵敏度法、相对误差辨识法以及新息图法。残差灵敏度法基于错误参数的具体位置寻找与该参数相关联的量测集。由于支路潮流分量及量测残差之间存在一定的灵敏度关系，通过计算该灵敏度值，若该值大于所设定阈值，则该支路视为可疑支路。然而该方法需要根据经验值选择残差灵敏度阈值，一旦存在残差污染或残差淹没现象，定位错误参数所属支路位置的难度也大大增加。相对误差辨识法应用于同时包含SCADA和WAMS的混合量测系统，利用SCADA量测可以获取支路功率及节点注入功率量测，利用WAMS系统则可以获取节点电压及支路电流相量量测。对比实际量测系统的量测量与通过潮流计算所得到的对应值，若该量测量相对误差超过设定阈值，则认为该量测量所属支路参数为可疑参数，然而该方法对PMU的配置要求较高。一旦量测数据中存在不良数据时会在很大程度上影响辨识效果。对于新息图法，该方法首先利用动态估计实时检测各个量测的变化趋势，同时考虑到所有相关量测之间所存在的基本定律，完成对参数的检测辨识。通过求解某条可疑支路与其直接相连的其它支路新息值，利用新息值是否超过设定阈值判别支路是否存在错误参数。但该方法对只存在单个量测坏数据时有效辨识，一旦出现多个不良量测，仍需要进一步研究该方法的辨识效果。

网络参数对于能量管理系统(EMS)及其它高级应用软件分析的准确性有着决定性作用。而EMS系统利用分析结果做出的电网调控运行决策直接影响电力系统的安全稳定运行。由于传统辨识方法具有量测冗余度不高，且对多支路参数错误情形辨识困难，对错误的网络参数进行估计和修正是十分必要的。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种基于SCADA量测的电网支路静态参数辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：构建支路潮流方程

根据支路类型建立与之相应的支路潮流方程，并对其进行状态空间转换，形成以支路参数为状态量的矩阵方程，其中支路类型包括线路支路和变压器支路；

步骤2：形成局部计算区域

采用广度优先搜索算法，以可疑支路为中心，向外搜索两层，形成局部计算区域；

步骤3：构建系统量测方程

按照量测类型计算对应量测的雅克比矩阵，将局部区域内的非可疑参数作为伪量测加入量测方程，构建包含伪量测的系统量测方程；

步骤4：构建以参数为状态量的不动点迭代格式

根据步骤3的系统量测方程构建以参数为状态量的不动点迭代格式，将电压作为参数的隐函数，并将参数的状态估计分解成两层交替进行迭代；

步骤5：修正可疑参数

将步骤4估计结果中对应的可疑参数值作为该可疑参数的修正值，以修正可疑参数。

所述步骤1构建支路潮流方程的具体过程如下：

对于线路支路，其支路的潮流方程为：