[发明专利]基于智能表和终端运行数据低压供电线路阻抗测算方法

说明书

本发明公开了一种基于智能表和终端运行数据低压供电线路阻抗测算方法，充分利用了智能电能表采集的各电力数据节点的海量数据，通过Karrenbauer相模变换，将相互耦合的相分量转换为可独立计算的模分量，并依据线路之间的潮流关系建立最小二乘优化模型来实现低压供电线路的阻抗参数的在线量测，不仅适用于三相平衡系统，同时也能在三相负荷不平衡情况下，实现对低压供电线路阻抗参数的在线辨识，计算过程简单方便，且准确率高，能为供电线路健康状态评估提供依据，具有一定的推广和应用价值。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，更具体的说是涉及基于智能表和终端运行数据低压供电线路阻抗测算方法。

背景技术

对低压配电网供电线路阻抗的进行测算是开展低压配电网智能运行与主动服务业务的基础，有助于解决线路老化水平及时识别，线路断线故障及时识别等问题，同时还能用于防窃电监测等电网业务停电范围准确判定等多种电网业务。因此，获取精确的供电线路阻抗参数具有重要意义。

目前低压供电线路阻抗参数的获取主要有以下几种。第一，理论估值法。通过对线路长度、材料及结构等进行理论计算，进而得到供电线路的阻抗估算值。但是该方法在实际工况下因多种环境因素的影响，误差较大。第二，实测数据估值法。利用配电系统中的监测系统采集到的数据结合线路实际状况进行综合估算。但SCADA监测系统本身的测量存在着一定的误差，且需要增加额外的量测装置投资。由于配电网复杂、分散的特点，上述方法不适用于在低压配电网范围内应用。

随着我国智能电网的全力推进，智能电能表与用电信息采集终端作为智能电网的重要组成部分，其安装覆盖面积越来越广。近年来随着科技水平的不断提升，智能电表主要表现有采集频率高、数据存储时间长、数据种类的多样、测量点多等特征。

因此，如何提供一种基于智能表和终端运行数据低压供电线路阻抗测算方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于智能表和终端运行数据低压供电线路阻抗测算方法，计算过程简单方便，且准确率高，能为供电线路健康状态评估提供依据，具有一定的推广和应用价值。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于智能表和终端运行数据低压供电线路阻抗测算方法，包括：

步骤1：获取供电线路网络拓扑结构和不同时段内的智能电能表采集的各节点有效量测数据；

步骤2：通过Karrenbauer相模变换法对所述有效量测数据的耦合相域数据进行解耦，获取模域对应的模网络；

步骤3：基于所述供电线路网络拓扑结构，并依据潮流关系推导基于功率平衡的参数辨识方程；

步骤4：将所述模网络代入所述基于功率平衡的参数辨识方程中，求解低压供电线路的阻抗参数。

优选的，所述步骤1具体包括：

步骤11：以时间T为周期，利用智能电能表对用户端不同时刻的三相电压、三相有功功率和三相无功功率进行采集，并剔除无效数据；

步骤12：以n个智能电能表为单位将同一时刻采集到的有效量测数据列为行向量并以矩阵形式表示。

优选的，所述步骤2具体包括：

利用Karrenbauer变换矩阵对有效测量数据的耦合相域数据进行解耦，其中Karrenbauer变换矩阵为：

式中，S表示Karrenbauer变换矩阵，S^-1表示Karrenbauer变换矩阵的逆矩阵；

将三相电压代入Karrenbauer变换矩阵中进行解耦，得到三相电压对应的0模分量、1模分量和2模分量：