配电线路的阻抗在线反演方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明涉及电力电子，具体涉及配电线路的阻抗在线反演方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、大量分布式新能源和多元负荷接入电网，需要电网实现多向协同，灵活互动，传统的电网已呈现出透明化和数字化不足的问题，尤其是配电网结构复杂、设备繁多，迫切需要电网拓扑和电气物理参数透明，才能真正意义上实现数字孪生电网。

2、当前的技术手段通常采用停电测量线路阻抗的方式，影响供电可靠性，对于配电网工作量也较大，尚未有对整个电网实时感知和在线准确获取线路阻抗的有效方法。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述问题，提出一种配电线路的阻抗在线反演方法、装置、设备及存储介质。

2、为实现上述目的，本技术第一方面提供一种配电线路的阻抗在线反演方法，所述方法包括：

3、根据待测段选取配电网中的若干个测量节点；

4、确定若干个测量节点处于主线的测量节点、以及处于每条支线的测量节点；

5、根据所述主线的测量节点中每相邻的两个测量节点的压差构成主线电压方阵；

6、根据配电网中每一主线的测量节流出的电流构成主线电流列向量；

7、根据配电网中主线待测段的导纳构成主线导纳列向量；

8、将所述主线电压方阵、主线电流列向量、主线导纳列向量合并组成用于反演计算主线导纳的主线电压矩阵方程；

9、根据所述主线电压矩阵方程确定主线待测段的导纳；

10、根据所述每条支线的每一支线测量节点中分支头节点和与其最靠近的测量节点的压差、以及每相邻的两个测量节点的压差构成该支线对应的支线电压方阵；

11、根据配电网中每条支线的每一支线测量节点沿所述配电网线路方向流出的电流构成该支线对应的支线电流列向量；

12、根据配电网中每条支线待测段的导纳构成该支线对应的支线导纳列向量；

13、将所述每条支线对应的的支线电压方阵、支线电流列向量、支线导纳列向量合并组成用于反演计算该支线导纳的支线电压矩阵方程；

14、分别根据每条支线的支线电压矩阵方程对应确定每条支线待测段的导纳；

15、结合所有主线待测段的导纳和所有支线待测段的导纳确定所有待测段的线路阻抗。

16、在一些实施方式中，所述主线电压方阵的各元素为：其中i＝1至n，n为主线节点数，j为1至n。

17、在一些实施方式中，所述主线电流列向量的各元素为：其中i＝1至n，n为主线节点数。

18、在一些实施方式中，所述主线导纳列向量y主的各元素为：yi1＝y(i-1.i)，其中i＝1至n，n为主线节点数。

19、在一些实施方式中，所述主线电压矩阵方程为：

20、在一些实施方式中，所述支线电压方阵的各元素为：

21、其中，若i节点有分支，则k＝i，k为分支总数，i＝1至p，p为分支线节点数，j为1至p。

22、在一些实施方式中，所述支线电流列向量的各元素为：其中k为支线编号，i＝1至p，p为分支线节点数。

23、在一些实施方式中所述支线导纳列向量y支k的各元素为：其中k为支线编号，i＝1至p，p为分支线节点数。

24、在一些实施方式中，所述各支线电压矩阵方程为：

25、在为实现上述目的，本技术第二方面提供一种配电线路的阻抗在线反演装置，所述装置包括：

26、选取模块，用于根据待测段选取配电网中的若干个测量节点；

27、所述选取模块，还用于确定若干个测量节点处于主线的测量节点、以及处于每条支线的测量节点；

28、主线电压模块，用于根据所述主线的测量节点中每相邻的两个测量节点的压差构成主线电压方阵；

29、主线电流模块，用于根据处于主线的每一测量节点沿所述配电网线路方向的流出电流构成主线电流列向量；

30、主线导纳模块，用于根据处于主线的每一段待测段的导纳构成主线导纳列向量；

31、主线计算模块，用于将所述主线电压方阵、主线电流列向量、主线导纳列向量合并组成用于反演计算主线导纳的主线电压矩阵方程；

32、所述主线计算模块，还用于根据所述主线电压矩阵方程确定主线待测段的导纳；

33、支线电压模块，用于根据所述每条支线的测量节点中分支头节点和与其最靠近的测量节点的压差、以及每相邻的两个测量节点的压差构成该支线对应的支线电压方阵；

34、支线电流模块，用于根据配电网中每条支线的每一测量节点的流出电流构成该支线对应的支线电流列向量；

35、支线导纳模块，用于根据处于每条支线的每一段待测段的导纳构成该支线对应的支线导纳列向量；

36、支线计算模块，用于将所述每条支线对应的的支线电压方阵、支线电流列向量、支线导纳列向量合并组成用于反演计算该支线导纳的支线电压矩阵方程；

37、所述支线计算模块，还用于别根据每条支线的支线电压矩阵方程确定所有支线待测段的导纳；

38、阻抗确定模块，用于结合所有待测段的所述主线待测段的导纳和所有待测段的所述所有支线待测段的导纳确定对应的阻抗。

39、为实现上述目的，本技术第三方面提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：

40、根据待测段选取配电网中的若干个测量节点；

41、确定若干个测量节点处于主线的测量节点、以及处于每条支线的测量节点；

42、根据所述主线的测量节点中每相邻的两个测量节点的压差构成主线电压方阵；

43、根据配电网中每一主线的测量节流出的电流构成主线电流列向量；

44、根据配电网中主线待测段的导纳构成主线导纳列向量；

45、将所述主线电压方阵、主线电流列向量、主线导纳列向量合并组成用于反演计算主线导纳的主线电压矩阵方程；

46、根据所述主线电压矩阵方程确定主线待测段的导纳；

47、根据所述每条支线的每一支线测量节点中分支头节点和与其最靠近的测量节点的压差、以及每相邻的两个测量节点的压差构成该支线对应的支线电压方阵；

48、根据配电网中每条支线的每一支线测量节点沿所述配电网线路方向流出的电流构成该支线对应的支线电流列向量；

49、根据配电网中每条支线待测段的导纳构成该支线对应的支线导纳列向量；

50、将所述每条支线对应的的支线电压方阵、支线电流列向量、支线导纳列向量合并组成用于反演计算该支线导纳的支线电压矩阵方程；

51、分别根据每条支线的支线电压矩阵方程对应确定每条支线待测段的导纳；

52、结合所有主线待测段的导纳和所有支线待测段的导纳确定所有待测段的线路阻抗。

53、为实现上述目的，本技术第四方面提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：

54、根据待测段选取配电网中的若干个测量节点；

55、确定若干个测量节点处于主线的测量节点、以及处于每条支线的测量节点；

56、根据所述主线的测量节点中每相邻的两个测量节点的压差构成主线电压方阵；

57、根据配电网中每一主线的测量节流出的电流构成主线电流列向量；

58、根据配电网中主线待测段的导纳构成主线导纳列向量；

59、将所述主线电压方阵、主线电流列向量、主线导纳列向量合并组成用于反演计算主线导纳的主线电压矩阵方程；

60、根据所述主线电压矩阵方程确定主线待测段的导纳；

61、根据所述每条支线的每一支线测量节点中分支头节点和与其最靠近的测量节点的压差、以及每相邻的两个测量节点的压差构成该支线对应的支线电压方阵；

62、根据配电网中每条支线的每一支线测量节点沿所述配电网线路方向流出的电流构成该支线对应的支线电流列向量；

63、根据配电网中每条支线待测段的导纳构成该支线对应的支线导纳列向量；

64、将所述每条支线对应的的支线电压方阵、支线电流列向量、支线导纳列向量合并组成用于反演计算该支线导纳的支线电压矩阵方程；

65、分别根据每条支线的支线电压矩阵方程对应确定每条支线待测段的导纳；

66、结合所有主线待测段的导纳和所有支线待测段的导纳确定所有待测段的线路阻抗。

67、采用本发明实施例，具有如下有益效果：

68、本发明为解决在线、不停电实时测量整个电网线路阻抗的问题，本发明提出利用变压器低压侧测量的电压、电流，实现配电线路阻抗准确在线实施反演计算的方法，在线实时计算反演出精确的待测段的主线待测段的阻抗和待测段的各支线待测段的阻抗，为电网保护定值的实时整定和实时潮流计算提供更加准确的线路参数和拓扑信息，支撑电网规划、调度、运行控制及源网荷储互动等应用，助力新型电力系统建设。