基于分布参数模型线路参数辨识方法和装置、设备、介质与流程

本发明涉及电网设备运维领域，具体来讲，涉及一种基于分布参数模型线路参数辨识方法、一种基于分布参数模型线路参数辨识装置、以及实现分布参数模型线路参数辨识方法的设备和计算机可读存储介质。

背景技术：

1、电网的安全可靠运行状况决定全系统的是否能够安全可靠运行，故对其继电保护的速动性、可靠性和灵敏性等性能提出了更高的要求，而提高输电线路参数准确性对于线路和系统安全运行具有重要的意义。如单位电感、单位电容、单位电阻及单位电导是一类必须获取的电网的输电线路电气参数。为获取输电线路电气参数，目前仍需在线路停运情况下，采用专用仪器进行人工检测，对于数千回输电线路，其工作量相当巨大，迫切需要一种可省时省力且准确的输电线路电气参数计算方法。

2、电网故障录波数据含有大量的信息量，依据电网故障录波数据计算线路电气参数可以提高参数计算的准确性。如公开号为cn113391163a的发明专利申请基于故障录波信息线路在线参数辨识方法以及装置公开了一种基于故障录波信息线路在线参数辨识方法，该方法能够在线路区外故障情况下对该线路的工频参数进行测量，获取线路双端的故障录波数据，采用全周波傅里叶变换以及对称分量法对故障录波数据进行处理，得到线路双端各采样点对应的电压和电流数据，根据零序电流突变量法和双端相角差法对线路双端各采样点对应的电压和电流数据进行对标，根据经过对标后的线路双端各采样点对应的电压和电流数据和集中参数模型，获取线路双端的电压、电流分量，根据线路双端的电压、电流分量进行线路参数的计算。该方法使用了传统的集中参数线路模型，但对于长线路而言，由于无法计及线路分布参数线路特性而导致线路模型精度严重下降，给基于该模型的线路保护和故障测距等带来严重影响，为此需要找到更好的方法来实现从实测数据中提取出输电线路的真实参数。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本发明的目的之一在于提供了一种基于分布参数模型线路参数辨识方法和装置、设备、介质，同时利用分布参数模型和遗传算法用于提高线路模型的精度以及输电线路参数辨识的稳定性和准确性，为电网的稳定运行提供保障。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种基于分布参数模型的线路参数辨识方法，所述基于分布参数模型的线路参数辨识方法包括：采集输电线路第一端和第二端的故障录波数据，根据所述故障录波数据确认第一端的第一电流数据和第一电压数据、第二端的第二电流数据和第二电压数据；和基于遗传算法和第二端的第三电流数据和第三电压数据确认输电线路参数，其中，所述第三电流数据和第三电压数据根据所述第一电流数据、第一电压数据和第二电流数据、第二电压数据以及分布参数模型得到。

3、在本发明基于分布参数模型的线路参数辨识方法的一个示例性实施例中，所述基于遗传算法和第二端的第二电流数据和第二电压数据确认输电线路参数还包括基于遗传算法和第二端的第二电流数据和第二电压数据确认输电线路参数包括：初始化第一种群，所述第一种群至少包括所述输电线路的电阻、电感和电容；进行适应度评价：根据适应度函数计算个体的适应度，其中，所述适应度函数为：上式中，un1(ti)为第三电压数据，v；un(ti)为实际测得的第二电压数据，v；i为1、2、3……m；m为n端电压采样点的个数；根据所述适应度函数确认选择算子，根据所述选择算子进行选择、交叉、突变产生第二种群；根据所述第二种群和终止条件判断是否终止：若满足所述终止条件，输出结果；若不满足所述终止条件，进行选择、交叉、变异后进行所述适应度评价。

4、在本发明基于分布参数模型的线路参数辨识方法的一个示例性实施例中，所述根据所述故障录波数据确认第一端的第一电流数据和第一电压数据、第二端的第二电流数据和第二电压数据包括：当所述故障录波数据为区外故障数据，利用故障录波数据同步技术所述故障录波数据进行数据同步处理。

5、在本发明基于分布参数模型的线路参数辨识方法的一个示例性实施例中，所述故障录波数据同步技术包括：利用π型集中参数模型构建所述第一电压、第一电流的第二电压、第二电流的约束方程，所述第一电压、第一电流的第二电压、第二电流为故障前的数据；获取所述第一端故障后的第四电压、第四电流数据和所述第二端故障后的第五电压、第五电流数据，和所述第一电压、第一电流的第二电压、第二电流构建不同的角方程组，解得不同步时间；根据所述不同步时间使第一电流数据和第二电流数据、第一电压数据和第二电压数据对齐。

6、在本发明基于分布参数模型的线路参数辨识方法的一个示例性实施例中，所述根据所述故障录波数据确认第一端的第一电流数据和第一电压数据、第二端的第二电流数据和第二电压数据包括：采用相模变换对所述第一电压、第一电流和第二电压、第二电流进行解耦获得第一电压相量、第一电流相量和第二电压相量、第二电流相量。

7、在本发明基于分布参数模型的线路参数辨识方法的一个示例性实施例中，所述根据所述故障录波数据确认第一端的第一电流数据和第一电压数据、第二端的第二电流数据和第二电压数据还包括：利用对称分量法对所述第一电压相量、第一电流相量和第二电压相量、第二电流相量进行转换，获得各所述电压相量和各所述电流相量的正序分量、负序分量和零序分量。

8、在本发明基于分布参数模型的线路参数辨识方法的一个示例性实施例中，所述根据所述故障录波数据确认第一端的第一电流数据和第一电压数据、第二端的第二电流数据和第二电压数据还包括：利用瞬时值对称分量变换对所述第一电压相量、第一电流相量和第二电压相量、第二电流相量进行转换，获得各所述电压相量和各所述电流相量的正序分量、负序分量和零序分量。

9、本发明又一方面提供了一种基于分布参数模型的线路参数辨识装置，所述装置包括：数据采集处理模块、参数辨识模块，其中，数据采集处理模块被配置为采集故障录播数据并根据所述故障录波数据确认第一端的第一电流数据和第一电压数据、第二端的第二电流数据和第二电压数据；参数辨识模块与数据采集处理模块相连，被配置为基于遗传算法和第二端的第三电流数据和第三电压数据确认输电线路参数，其中，所述第三电流数据和第三电压数据根据所述第一电流数据、第一电压数据和第二电流数据、第二电压数据以及分布参数模型确认。

10、本发明再一方面提供了一种设备，所述设备包括：处理器；存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的基于分布参数模型线路参数辨识方法。

11、本发明再一方面提供了一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序在被处理器执行时实现如上所述的基于分布参数模型线路参数辨识方法。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果包括以下内容中的至少一项：

13、(1)本发明提供了一种基于分布参数模型线路参数辨识方法，利用了更加完善的线路分布参数电路模型在长线路中进行分析和计算，能够有效提高计算精度，得到更为准确的线路参数结果。

14、(2)本发明提供了一种基于分布参数模型线路参数辨识方法，该方法在分布参数模型的基础上利用了遗传算法进行线路参数计算，使得参数的计算和辨识更加的准确、方便快捷、稳定可靠，进而保证电力系统的监控维护工作的正常运行，为电网的稳定运行提供保障。

15、(3)本发明通过故障录波器的数据辨识出电气参数，无需人工检测，省时省力，能够有效提高工作效率。

16、(4)本发明可采用同步技术对数据进行处理，使本发明的输电线路参数的辨识结果更为可靠与准确。