一种基于电力系统运行数据的电气参数辨识方法及其系统与流程

本发明涉及电力控制领域，更具体地，涉及一种基于电力系统运行数据的电气参数辨识方法及其系统。

背景技术：

目前，针对传统的电网电气参数辨识方法的弊端，已有相关研究提出了针对电力系统中同步发电机组的电气参数辨识方法，总体上分为离线和在线两种方法。这两种方法均是借助仿真技术抑或是对机组施加阶跃或扰动信号来获取辨识所需的数据从而实现相关电气参数的辨识。此外，这两种方法都需要在机组退出运行或机组检修期间才可以进行，另外，在机组带负载或空载情形下的参数辨识结果有很大的差别。还有相关研究提出了针对电力系统中负荷的电气参数辨识方法，这些方法通过建立负荷模型，然后对这些模型进行辨识，但模型的辨识多是把收集到的多条电压扰动曲线作为输入曲线，与之对应的输出曲线为有功或无功曲线，试图辨识出近似拟合全部输入输出曲线的负荷参数，从而使所建立的负荷模型具有一定的通用性。在电力系统电气参数辨识中，所辨识的电气参数应能吻合电网的实际运行状况，从而保证电网的安全可靠运行。

技术实现要素：

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种基于电力系统运行数据的电气参数辨识方法及其系统。

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种基于电力系统运行数据的电气参数辨识方法及，包括以下步骤：

s1：当电网系统中发生电网运行方式变化时，调用电网运行方式变化前断面和电网系统原始设定的电气参数理论值进行潮流计算，对潮流计算结果与真实变化后断面数据进行误差分析，当误差大于设定的误差允许范围时，自动触发对电气参数进行辨识与修正；

s2：对电气参数进行微调，使潮流计算结果满足本次电网运行方式变化后真实断面的误差允许范围，将修正后的电气参数代入历史电网运行方式变化事件储存的变化前断面进行潮流计算和迭代，不断修正参数直到各潮流计算断面与各历史真实断面间的误差小于误差允许范围；

s3：基于概率论和数理统计，建立科学的电气参数辨识模型，通过有限次数的迭代，确定最佳的电气参数，通过长时间的若干次电气设备状态变化以及不同时间段负荷变化潮流计算结果，逐步确定一套电网参数。

本发明通过利用电网运行方式发生变化前后的数据断面库作为电气参数辨识的计算数据进行潮流计算，将潮流计算结果与真实变化后断面数据进行误差分析，不断修正电气参数，基于概率论和数理统计，建立一套准确度较高的电气参数。

优选地，s2中的历史断面是通过以下方法进行保存：

对数据采集与监视控制系统scada应用模块电网运行断面进行定时自动保存，保存时间间隔为1分钟；

当110kv以上电网发生运行方式变化时，数据采集与监视控制系统scada应用模块将会自动触发根据电网状态变化和事故事件发生时间查找电网状态，即自动对电网发生变化前的最近时间点的潮流断面作为变化前断面，将变化动作后30秒的电网断面自动保存作为电网运行方式变化后断面；

优选地，所述电气参数辨识功能模块与数据采集与监视控制系统scada应用模块的数据接口中数据格式是统一规范的，并且是按照不同时间、不同事件引起的数据断面及电网运行参数变化前、变化后的断面类型对断面数据进行规范化命名，形成潮流计算历史断面库。

同一种发明构思下，本发明的另外一种方案如下：一种基于电力系统运行数据的电气参数辨识系统，包括电气参数辨识功能模块、数据采集与监视控制系统scada应用模块以及高级应用软件pas应用模块；

所述scada应用模块用于对电力系统中的运行设备进行数据采集、设备控制、测量以及参数调节；

所述pas应用模块用于scada应用模块的采集的数据，对电力系统的运行状态进行分析；

所述电气参数辨识功能模块用于从数据采集与监视控制系统scada应用中获取并保存电网发生运行方式变化前后断面数据作为电气参数辨识的计算数据，同时对scada应用中的实时数据流进行监测，获取电网发生运行方式变化前后断面；并且从pas应用中获取电力系统中电网原始模型，包括拓扑关系，电气设备运行参数，这些数据作为电气参数辨识的数据基础在与历史断面的迭代计算中不断进行辨识、修正和测试，形成一套电气参数数据集，并将电气参数辨识结果反馈给pas应用服务，指导运行人员对电气参数进行修改。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：本发明提出的电气参数辨识应用模块能够很好的与scada（数据采集与监视控制）应用模块、pas（高级应用软件）应用模块进行数据交互，且独立于scada系统进行应用，大大增加了系统运行的可靠性，为电网短路计算、可靠性分析、状态估计等更多高级计算提供基础保障，推进电网高级应用，优化网络运行，提升电网运行水平，同时减少了电网公司的建设与运维成本。

附图说明

图1为本发明电气参数辨识算法流程图。

图2为本发明电气参数辨识历史断面库断面保存过程图。

图3为本发明各应用模块数据交互图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

如图1所示的电气参数辨识算法流程图，其具体步骤如下：

s1：当电网系统中发生电网运行方式变化时，调用电网运行方式变化前断面和电网系统原始设定的电气参数理论值进行潮流计算，对潮流计算结果与真实变化后断面数据进行误差分析，当误差大于设定的误差允许范围时，自动触发对电气参数进行辨识与修正；

s2：对电气参数进行微调，使潮流计算结果满足本次电网运行方式变化后真实断面的误差允许范围，将修正后的电气参数代入历史电网运行方式变化事件储存的变化前断面进行潮流计算和迭代，不断修正参数直到各潮流计算断面与各历史真实断面间的误差小于误差允许范围；

s3：基于概率论和数理统计，建立科学的电气参数辨识模型，通过有限次数的迭代，确定最佳的电气参数，通过长时间的若干次电气设备状态变化以及不同时间段负荷变化潮流计算结果，逐步确定一套电网参数。

在具体实施过程中，其历史断面的保存方法如图2所示：对数据采集与监视控制系统scada应用模块电网运行断面进行定时自动保存，保存时间间隔为1分钟；当110kv以上电网发生运行方式变化时，数据采集与监视控制系统scada应用模块将会自动触发根据电网状态变化和事故事件发生时间查找电网状态，即自动对电网发生变化前的最近时间点的潮流断面作为变化前断面，将变化动作后30秒的电网断面自动保存作为电网运行方式变化后断面；其中电气参数辨识功能模块与数据采集与监视控制系统scada应用模块的数据接口中数据格式是统一规范的，并且是按照不同时间、不同事件引起的数据断面及电网运行参数变化前、变化后的断面类型对断面数据进行规范化命名，形成潮流计算历史断面库。

并且在具体实施过程中，各应用模块数据交互图如图3所示，电气参数辨识应用模块将从数据采集与监视控制系统scada应用中获取并保存变化前后断面数据作为电气参数辨识的计算数据，同时对scada应用中的实时事项数据流进行监测，获取电网运行方式变化前后断面。

在于pas应用数据交互方面，电气参数辨识模块将从高级应用软件pas应用中获取运行系统中电网原始模型，包括拓扑关系，电气设备运行参数等，这些数据作为电气参数辨识的数据基础在与历史断面的迭代计算中不断进行辨识、修正和测试，最终形成一套较为准确的电气参数数据集，并将电气参数辨识结果反馈给pas应用服务，指导运行人员对参数进行修改。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。