1.一種輸電線路參數(shù)估計(jì)方法,其特征在于,包括:
通過多時(shí)段PMU,對(duì)輸電線路兩端的電壓和電流進(jìn)行采集,得到相應(yīng)的電壓相量和電流相量;
利用所述電壓相量,相應(yīng)地確定電壓幅值相角向量的實(shí)際測(cè)量值,并利用所述電流相量和預(yù)先估計(jì)的目標(biāo)系數(shù)矩陣,計(jì)算所述電壓幅值相角向量的數(shù)學(xué)估算值;
計(jì)算所述實(shí)際測(cè)量值與所述數(shù)學(xué)估算值之間的殘差絕對(duì)值,當(dāng)該殘差絕對(duì)值小于或等于預(yù)設(shè)殘差閾值,則將所述目標(biāo)系數(shù)矩陣確定為最優(yōu)系數(shù)矩陣;
利用所述最優(yōu)系數(shù)矩陣,估算輸電線路上的串聯(lián)阻抗和并聯(lián)導(dǎo)納。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路參數(shù)估計(jì)方法,其特征在于,所述通過多時(shí)段PMU,對(duì)輸電線路兩端的電壓和電流進(jìn)行采集的過程,包括:
利用多時(shí)段PMU,在N個(gè)采集時(shí)段內(nèi)對(duì)輸電線路兩端的電壓和電流均分別進(jìn)行N次采集,相應(yīng)地得到N組電壓相量和N組電流相量,其中,N為大于1的整數(shù),每組電壓相量均包括與所述輸電線路兩端對(duì)應(yīng)的兩個(gè)電壓相量,每組電流相量均包括與所述輸電線路兩端對(duì)應(yīng)的兩個(gè)電流相量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸電線路參數(shù)估計(jì)方法,其特征在于,所述利用所述電壓相量,相應(yīng)地確定電壓幅值相角向量的實(shí)際測(cè)量值的過程,包括:
利用所述N個(gè)采集時(shí)段中任一采集時(shí)段所對(duì)應(yīng)的一組電壓相量,相應(yīng)地確定與該采集時(shí)段所對(duì)應(yīng)的電壓幅值相角向量的實(shí)際測(cè)量值;其中,任一采集時(shí)段所對(duì)應(yīng)的電壓幅值相角向量的實(shí)際測(cè)量值為:
式中,k∈{1,2,3,...,N},和表示任一組電壓相量中的兩個(gè)電壓相量,符號(hào)rel表示相量的實(shí)部,符號(hào)imag表示相量的虛部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輸電線路參數(shù)估計(jì)方法,其特征在于,所述計(jì)算所述實(shí)際測(cè)量值與所述數(shù)學(xué)估算值之間的殘差絕對(duì)值,當(dāng)該殘差絕對(duì)值小于或等于預(yù)設(shè)殘差閾值,則將所述目標(biāo)系數(shù)矩陣確定為最優(yōu)系數(shù)矩陣的過程,包括:
步驟S41:將所述N個(gè)采集時(shí)段確定為當(dāng)前有效的采集時(shí)段集;
步驟S42:計(jì)算當(dāng)前有效的采集時(shí)段集中每一采集時(shí)段所對(duì)應(yīng)的實(shí)際測(cè)量值和與該采集時(shí)段所對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)估算值之間的殘差絕對(duì)值;
步驟S43:按照殘差絕對(duì)值從大到小的順序,相應(yīng)地對(duì)當(dāng)前有效的采集時(shí)段集中所有采集時(shí)段進(jìn)行排序,得到排序后的采集時(shí)段集;
步驟S44:判斷排序后的采集時(shí)段集中排在首位的采集時(shí)段所對(duì)應(yīng)的殘差絕對(duì)值是否小于或等于所述預(yù)設(shè)殘差閾值,如果是,則將排序后的采集時(shí)段集對(duì)應(yīng)的目標(biāo)系數(shù)矩陣確定為最優(yōu)系數(shù)矩陣,并結(jié)束,如果否,則進(jìn)入步驟S45;
步驟S45:判定排在首位的采集時(shí)段內(nèi)所采集到的電壓相量和電流相量中存在無(wú)效數(shù)據(jù),從排序后的采集時(shí)段集中剔除排在首位的采集時(shí)段,將剔除后剩下的所有采集時(shí)段確定為當(dāng)前有效的采集時(shí)段集,并進(jìn)入所述步驟S42。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輸電線路參數(shù)估計(jì)方法,其特征在于,所述目標(biāo)系數(shù)矩陣的估計(jì)過程,包括:
步驟S51:設(shè)當(dāng)前有效的采集時(shí)段集中包括M個(gè)采集時(shí)段,其中,M為不大于N的正整數(shù);
步驟S52:利用所述M個(gè)采集時(shí)段中任一采集時(shí)段所對(duì)應(yīng)的一組電流相量和待估計(jì)系數(shù)矩陣,確定與該采集時(shí)段所對(duì)應(yīng)的電壓幅值相角向量的估算表達(dá)式,其中,該估算表達(dá)式為:
式中,i∈{1,2,3,...,M},A(i)表示根據(jù)任一采集時(shí)段所對(duì)應(yīng)的一組電流相量確定的測(cè)量偏導(dǎo)矩陣,e1(i)為的實(shí)部,f1(i)為的虛部,e2(i)為的實(shí)部,f2(i)為的虛部,和表示任一采集時(shí)段所對(duì)應(yīng)的一組電流相量中的兩個(gè)電流相量,X表示與當(dāng)前有效的采集時(shí)段集對(duì)應(yīng)的待估計(jì)系數(shù)矩陣,其中,X=[a1 b1 a2 b2]T,a1和b1分別為復(fù)數(shù)P的實(shí)部和虛部,a2和b2分別表示復(fù)數(shù)Q的實(shí)部和虛部;
步驟S53:利用所述M個(gè)采集時(shí)段中任一采集時(shí)段所對(duì)應(yīng)的實(shí)際測(cè)量值和估算表達(dá)式,構(gòu)造目標(biāo)函數(shù);其中,所述目標(biāo)函數(shù)為:
式中,i∈{1,2,3,...,M},C(i)表示所述M個(gè)采集時(shí)段中任一采集時(shí)段所對(duì)應(yīng)的電壓幅值相角向量的實(shí)際測(cè)量值,W為與設(shè)備測(cè)量精度相關(guān)的對(duì)角矩陣;
步驟S54:利用所述目標(biāo)函數(shù),對(duì)與當(dāng)前有效的采集時(shí)段集對(duì)應(yīng)的待估計(jì)系數(shù)矩陣進(jìn)行估算,得到與當(dāng)前有效的采集時(shí)段集對(duì)應(yīng)的目標(biāo)系數(shù)矩陣;其中,所述目標(biāo)系數(shù)矩陣的表達(dá)式為:
式中,
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輸電線路參數(shù)估計(jì)方法,其特征在于,對(duì)角矩陣W的第t個(gè)對(duì)角元素為wtt=1/σt2,其中,σt2表示第t個(gè)測(cè)量值所對(duì)應(yīng)設(shè)備的測(cè)量方差。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輸電線路參數(shù)估計(jì)方法,其特征在于,所述預(yù)設(shè)殘差閾值為:Vth=[0.1 0.15 0.1 0.1]T。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7任一項(xiàng)所述的輸電線路參數(shù)估計(jì)方法,其特征在于,所述利用所述最優(yōu)系數(shù)矩陣,估算輸電線路上的串聯(lián)阻抗和并聯(lián)導(dǎo)納的過程,包括:
根據(jù)所述最優(yōu)系數(shù)矩陣,確定所述復(fù)數(shù)P的估計(jì)值和所述復(fù)數(shù)Q的估計(jì)值
利用所述估計(jì)值和所述估計(jì)值估算所述輸電線路上的串聯(lián)阻抗Z和并聯(lián)導(dǎo)納其中,
9.一種輸電線路參數(shù)估計(jì)系統(tǒng),其特征在于,包括:
數(shù)據(jù)采集模塊,用于通過多時(shí)段PMU,對(duì)輸電線路兩端的電壓和電流進(jìn)行采集,得到相應(yīng)的電壓相量和電流相量;
向量實(shí)測(cè)值確定模塊,用于利用所述電壓相量,相應(yīng)地確定電壓幅值相角向量的實(shí)際測(cè)量值;
向量估算值計(jì)算模塊,用于利用所述電流相量和預(yù)先估計(jì)的目標(biāo)系數(shù)矩陣,計(jì)算所述電壓幅值相角向量的數(shù)學(xué)估算值;
最優(yōu)系數(shù)矩陣確定模塊,用于計(jì)算所述實(shí)際測(cè)量值與所述數(shù)學(xué)估算值之間的殘差絕對(duì)值,當(dāng)該殘差絕對(duì)值小于或等于預(yù)設(shè)殘差閾值,則將所述目標(biāo)系數(shù)矩陣確定為最優(yōu)系數(shù)矩陣;
參數(shù)估計(jì)模塊,用于利用所述最優(yōu)系數(shù)矩陣,估算輸電線路上的串聯(lián)阻抗和并聯(lián)導(dǎo)納。
10.一種電力系統(tǒng),其特征在于,包括如權(quán)利要求9所述的輸電線路參數(shù)估計(jì)系統(tǒng)。