一种电力线路参数的计算方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种电力线路参数的计算方法。
【背景技术】
[0002] 电力系统的安全运行是社会经济健康发展的重要保障，电网的安全运行一直是电 网公司高度重视的问题。调度运行人员对电网特性的把握也越来越依赖于基于电网模型 的实时监测分析。准确的电网参数是形成准确的电网模型，进而进行状态估计、潮流计算、 网损分析、故障分析和继电保护整定计算等电力系统计算的基础。由于种种原因，现有的在 传统方法基础上计算的线路参数往往存在一些错误，从而影响在线或离线计算程序的可信 度，因此，提高电网参数的准确性和可靠性，对特大电网的安全稳定运行具有重大意义。
[0003] 随着PMU(Phasor Measurement Unit，同步相量测量单元）的大规模应用和迅猛发 展，基于相量采集装置高精度相量信息的参数估计方法也被提出。PMU是用于进行同步相量 测量和输出以及进行动态记录的装置。相量测量单元要求同步对时误差不超过lus，相量幅 度误差小于〇. 2%，角度误差不过0. 2度，频率测量为45 - 55Hz，误差不超过0. 005Hz。
[0004] 现有的利用PMU计算线路的方法主要有三种，各自的局限性简单讨论如下。第一 种是是基于全网量测信息进行的参数估计，由于涉及到的参数和量测都较多，各种误差相 互影响，从而对参数估计的误差产生较大影响，其结果往往不可靠。第二种是基于单条线路 的两端测量信息建立的参数估计模型，当线路负荷较轻或者线路本身阻抗值较小的情况下 方法误差较大。第三种方法是分别采用单条线路的多时段SCADA和PMU量测进行参数估计， 这种方法没有考虑参数变量的物理约束，并且忽略了不同时刻的负荷变化对线路参数的影 响，其方法有效性经常受到怀疑。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题在于，提供一种电力线路参数的计算方法，能够准确 计算出电力传输线路阻抗参数，使得到的电力线路参数的准确性和可靠性均有较大提高。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提出了一种电力线路参数的计算方法，包括：S1、 对同步相量测量单元测量的数据进行采样，得到采样数据；S2、对所述采样数据求解带约束 条件的最优化问题，得到待判断线路参数值；S3、判断所述待判断线路参数值是否符合预设 条件，若是，则将所述待判断线路参数值作为最终线路参数值；否则，将所述采样数据中不 符合预设条件的坏数据剔除，并返回步骤S2以继续对剔除坏数据后的所述采样数据进行 求解。
[0007] 进一步的，在所述步骤S1中，依次对同步相量测量单元测量的数据进行采样，从 而得到m组所述采样数据；从而得到m组所述采样数据对应的所述最终线路参数值。
[0008]又进一步的，所述步骤S1包括：S11、设定初始时间t，时间间隔s ;S12、对时间间 隔[t_s，t]内的同步相量测量单元测量的数据进行采样，得到采样数据。
[0009]再进一步的，所述同步相量测量单元测量的数据包括：歹二、Pl、, 其中，PL、Pi分别表示电力传输线路送电端与受电端的三相电压所构成的向量，、71/分别表示电力传输线路送电端和受电端的三相电流所构成的向量；
[0010]
'分别表示送 电端的三相电压，Vf、VbR、Ve R分别表示受电端的三相电压，:^、：^、g分别表示送电 端的三相电流，If、IbR、If分别表示受电端的三相电流。
[0011] 更进一步的，所述带约束条件的最优化问题包括：
[0012]
[0013] 其中，||H ? 0-Z||22表示向量H?0-Z的二范数的平方；公式f\(0)=0, i= 1，2,…，12具体为：
[0014] 0 2= ^ 1 * 0 25+0 13 * 0 28+0 21 * ^ 30
[0015] 0 4= ^ 3* 0 25+^15* 0 28+^23* ^ 30
[0016] 014= ^ 1* 0 28+^13* 0 26+^21* ^ 29
[0017] |3 16 - |3 3 ? |3 28+ |3 15 ? |3 26+ |3 23 ? |3 29
[0018] 0 21= ^ 1* 0 30+^13* 0 29+^21* ^27
[0019] 0 24 - 0 3? 3 30+ 3 15? 3 29+323?卩27
[0020] |36 - |313 ? |328+|35 ? |326+|317 ? |329
[0021 ] 0 8 - 0 15 ? |3 28+ |3 7 ? |3 26+ |3 19 ? |3 2g
[0022] |3 18 - |3 13 ? |3 3(|+ |3 5 ? |3 29+ |3 17 ? |3 27
[0023] 0 20 - 0 15 ? 3 30+ 3 7?3 29+319 ?卩27
[0024] 0 10= 0 21 * 0 30+^ 17*0 29+^9 * ^ 27
[0025] 0 12= 0 23 * 0 30+0 19 * 0 29+0 11 * ^ 27；
[0026]公式 gk(0)彡 0，k=1，2,3 具体为：
[0027]
[0028] 05彡0 7
[0029] 09彡0 11;
[0030] 公式 lb」< |3ub」，j = 1，2, 3... 9 具体为：
[0031]
[0040]lh和uh为对应参数的范围下限与上限，a K、a x、a B为定义误差范围所用的常 数，i?rs、ZT% XffS，5严，分别为电网能 量管理系统中存储的线路参数值；
[0041]e=[ e!，e30]T= [Ra.Sa,xa,Ta,Rb,Sb,Xb,Tb,Rc,Sc,Xc,Tc,Rab,Sab,Xab,Tab,Rbc,Sbc,Xbc,Tbc,Rac,Sac,Xac,Tac,Ba,Bb,Bc,Bab,Bbc,Bac]
[0042]其中，Ra、Rb、Rc分别为 a、b、c 相电阻，R ab、Rac、Rbc分别为 ab、ac、bc 相互阻，X a、Xb、 \分别为&、13、〇相电抗，乂￡113、乂 ￡1。、乂13。分别为313、3(3、13(3相互电抗，13￡1、1^、13。分别为3、13、(3相 电纳，B ab、Bac、Bbc分别为 ab、ac、be 相互电纳，R a、Rb、Rc、Rab、Rac、R bc、Xa、Xb、Xc、Xab、X ac、Xbc、 Ba、Bb、B。、Bab、B a。、Bb。均为待求的线路参数值；
[0043] Z - [xj-x7, x2-x8, x3-x9, x4-x10, x5-xn, x6-x12, x13+x19, x14+x20, x15+x21, x16+x22, x17+x23, X18+X24]
[0044]
[0045] Rc(K/)、lm(K/)分别表示F/的实部、虚部，H为一矩阵。
[0046] 更进一步的，判断所述待判断线路参数值是否符合预设条件的方法包括：
[0047] 331、获取残差1^:
[0048] r'= Z'-rf ?0 , i=1, 2, . . . , 12
[0049]其中，Z1是矩阵Z中第i行元素构成的行向量，f是矩阵H中第i行元素构成的 行向量；
[0050] 、胳摊差一标仝ik .
[0051]
[0052] 其中，是对角矩阵D第i行第i列的元素，D=H(HTHrHT;
[0053] S33、将标幺化之后得到的残差最大值rmt m与设定的阈值c比较；
[0054] S34、如果r=x?<C，则所述待判断线路参数值符合预设条件；否则，所述待判断线 路参数值不符合预设条件。
[0055] 更进一步的，阈值c为3。
[0056] 更进一步的，还包括：S4、判断所述最终线路参数值是否符合设定条件，若是，则将 得到的最终线路参数值存入数据库；否则，放弃得到的最终线路参数值。
[0057] 更进一步的，判断所述最终线路参数值是否符合设定条件的方法包括：S41、计算 所述最终线路参数值的标准差〇 (x) ;S42、将所述标准差〇 (x)与设定的阈值比较； S43、若〇 (x) < ，则所述最终线路参数值可信，符合设定条件；否则，所述最终线路参数 值不可信，不符合设定条件；其中，〇 (x)表示参数x的标准差，x = Rabc;、Xabc;、Babc;,Rabc;、X ab。、 Bab。分别表示电阻、电抗、电纳。
[0058] 实施本发明实施例，具有如下有益效果：
[0059] 本发明实施例提供的电力线路参数的计算方法，通过对同步相量测量单元测量的 数据进行采样，然后对得到的采样数据求解带多种约束条件的最优化问题，得到待判断线 路参数值，再判断待判断线路参数值是否符合预设条件，若是，则得到最终线路参数值，否 贝1J，将采样数据中不符合预设条件的坏数据剔除，并继续对剔除坏数据后的所述采样数据 进行求解。本方法将电网能量管理系统的线路参数与根据同步相量测量单元的测量数据得 到的计算结果互相校验，还通过电力传输线路的基本原理和已知条件等多个维度对计算结 果进行校验，能够准确计算出电力传输线路阻抗参数，从而提高了电网参数的准确性和可 靠性。
【附图说明】
[0060] 图