【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及配電網(wǎng)電壓測(cè)量，更具體地說(shuō)，它涉及基于位移電流法的非接觸電壓反演優(yōu)化方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、隨著電力電子化負(fù)荷大規(guī)模并網(wǎng)，配電網(wǎng)展現(xiàn)出更強(qiáng)的非線性，難以通過(guò)稀疏、局部的電壓數(shù)據(jù)推斷配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，因此，廣泛、全面地獲取配電網(wǎng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓數(shù)據(jù)對(duì)電網(wǎng)日常調(diào)度、繼電保護(hù)等多方面意義重大。
2、目前，配電網(wǎng)電壓測(cè)量主要分為接觸式測(cè)量與非接觸式測(cè)量?jī)纱箢悺Ｆ渲?，接觸式電壓測(cè)量以電磁式(potential?transformer，pt)和電容式(capacitive?voltagetransformer，cvt)兩類互感器為代表，此類方法雖可較精確地測(cè)量線路電壓，但線路與接地體通過(guò)互感器有金屬性連接，若其廣泛部署于各配電線路，將使得配電網(wǎng)系統(tǒng)的短路風(fēng)險(xiǎn)增加。此外，由于接觸式互感器體積大，重量重使其安裝不便，不利于其廣泛部署。非接觸電壓測(cè)量互感器與測(cè)量線路無(wú)直接金屬接觸，使得其絕緣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)小型化、輕型化，進(jìn)而彌補(bǔ)接觸式電壓測(cè)量的不足。因此，非接觸式電壓測(cè)量裝置有望實(shí)現(xiàn)在配電網(wǎng)廣泛部署，減少配電網(wǎng)的電壓監(jiān)測(cè)盲區(qū)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本專利技術(shù)的目的是提供基于位移電流法的非接觸電壓反演優(yōu)化方法及系統(tǒng)，以雙耦合機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)，基于位移電流法來(lái)分析雙耦合機(jī)構(gòu)各參數(shù)敏感度；接著分析電壓誤差放大機(jī)理，確定被放大主要系數(shù)；通過(guò)改變放大誤差與測(cè)量電壓斜率，確定電壓誤差最小波動(dòng)值；再最小波動(dòng)值處的切線描述初始反演模型中的誤差影響系數(shù)，通過(guò)降低參數(shù)敏感度來(lái)
2、本專利技術(shù)的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：
3、第一方面，提供了基于位移電流法的非接觸電壓反演優(yōu)化方法及系統(tǒng)，包括以下步驟：
4、基于位移電流法繪制雙耦合機(jī)構(gòu)的等效電路圖；
5、依據(jù)等效電路圖中測(cè)量電流與線路電壓間的傳遞函數(shù)確定線路電壓的初始反演模型，并通過(guò)分析誤差傳遞和放大機(jī)理確定初始反演模型中各個(gè)測(cè)量參數(shù)的敏感度；
6、根據(jù)各個(gè)測(cè)量參數(shù)的敏感度的誤差偏導(dǎo)數(shù)確定誤差影響系數(shù)；
7、確定誤差影響系數(shù)在實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)中最小波動(dòng)值處的切線，并以切線描述初始反演模型中的誤差影響系數(shù)，得到優(yōu)化反演模型；
8、將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)輸入至優(yōu)化反演模型中，反演得到線路電壓。
9、進(jìn)一步的，所述雙耦合機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)耦合機(jī)構(gòu)，兩個(gè)耦合機(jī)構(gòu)中線路與內(nèi)銅極間的介質(zhì)不同。
10、進(jìn)一步的，所述初始反演模型的表達(dá)式具體為：
11、
12、其中，u表示線路電壓；u1表示第一個(gè)耦合機(jī)構(gòu)所測(cè)量的第一測(cè)量電壓；u2表示第二個(gè)耦合機(jī)構(gòu)的第二測(cè)量電壓；b表示第一參數(shù)；r表示第二參數(shù)；c1表示第一個(gè)耦合機(jī)構(gòu)中線路與內(nèi)銅極間的等效電容；c2表示第二個(gè)耦合機(jī)構(gòu)中線路與內(nèi)銅極間的等效電容；c3表示第一個(gè)耦合機(jī)構(gòu)中線路與外銅極間的等效電容；c4表示第二個(gè)耦合機(jī)構(gòu)中線路與外銅極間的等效電容；ω表示不同工況下線路的頻率；rf表示測(cè)量電路中等效運(yùn)算電阻。
13、進(jìn)一步的，所述測(cè)量參數(shù)包括第一測(cè)量電壓、第二測(cè)量電壓、第一參數(shù)和第二參數(shù)。
14、進(jìn)一步的，所述誤差影響系數(shù)的表達(dá)式為：
15、
16、其中，f(u2/u1)表示誤差影響系數(shù)的表征函數(shù)。
17、進(jìn)一步的，所述確定誤差影響系數(shù)在實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)中最小波動(dòng)值處的切線的過(guò)程具體為：
18、以兩個(gè)耦合機(jī)構(gòu)中兩個(gè)測(cè)量電壓的比值作為波動(dòng)值；
19、選取所有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)中最小的波動(dòng)值作為最小波動(dòng)值；
20、從誤差影響系數(shù)中選取橫坐標(biāo)為最小波動(dòng)值的切點(diǎn)，并以切點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的切線作為誤差影響系數(shù)在最小波動(dòng)值處的切線。
21、進(jìn)一步的，所述優(yōu)化反演模型的表達(dá)式具體為：
22、
23、其中，u表示線路電壓；u1表示第一個(gè)耦合機(jī)構(gòu)所測(cè)量的第一測(cè)量電壓；u2表示第二個(gè)耦合機(jī)構(gòu)的第二測(cè)量電壓；b表示第一參數(shù)；r表示第二參數(shù)；(u2/u1)min表示最小波動(dòng)值。
24、第二方面，提供了基于位移電流法的非接觸電壓反演優(yōu)化系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)如第一方面中任意一項(xiàng)所述的基于位移電流法的非接觸電壓反演優(yōu)化方法，包括：
25、等效處理模塊，用于基于位移電流法繪制雙耦合機(jī)構(gòu)的等效電路圖；
26、敏感分析模塊，用于依據(jù)等效電路圖中測(cè)量電流與線路電壓間的傳遞函數(shù)確定線路電壓的初始反演模型，并通過(guò)分析誤差傳遞和放大機(jī)理確定初始反演模型中各個(gè)測(cè)量參數(shù)的敏感度；
27、誤差分析模塊，用于根據(jù)各個(gè)測(cè)量參數(shù)的敏感度的誤差偏導(dǎo)數(shù)確定誤差影響系數(shù)；
28、反演優(yōu)化模塊，用于確定誤差影響系數(shù)在實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)中最小波動(dòng)值處的切線，并以切線描述初始反演模型中的誤差影響系數(shù)，得到優(yōu)化反演模型；
29、電壓反演模塊，用于將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)輸入至優(yōu)化反演模型中，反演得到線路電壓。
30、第三方面，提供了一種計(jì)算機(jī)終端，包含存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如第一方面中任意一項(xiàng)所述的基于位移電流法的非接觸電壓反演優(yōu)化方法。
31、第四方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行可實(shí)現(xiàn)如第一方面中任意一項(xiàng)所述的基于位移電流法的非接觸電壓反演優(yōu)化方法。
32、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有以下有益效果：
33、本專利技術(shù)提供的基于位移電流法的非接觸電壓反演優(yōu)化方法，以雙耦合機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)，基于位移電流法來(lái)分析雙耦合機(jī)構(gòu)各參數(shù)敏感度；接著分析電壓誤差放大機(jī)理，確定被放大主要系數(shù)；通過(guò)改變放大誤差與測(cè)量電壓斜率，確定電壓誤差最小波動(dòng)值；再最小波動(dòng)值處的切線描述初始反演模型中的誤差影響系數(shù)，通過(guò)降低參數(shù)敏感度來(lái)實(shí)現(xiàn)高精度非接觸電壓測(cè)量。
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1.基于位移電流法的非接觸電壓反演優(yōu)化方法及系統(tǒng)，其特征是，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于位移電流法的非接觸電壓反演優(yōu)化方法及系統(tǒng)，其特征是，所述雙耦合機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)耦合機(jī)構(gòu)，兩個(gè)耦合機(jī)構(gòu)中線路與內(nèi)銅極間的介質(zhì)不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于位移電流法的非接觸電壓反演優(yōu)化方法及系統(tǒng)，其特征是，所述初始反演模型的表達(dá)式具體為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于位移電流法的非接觸電壓反演優(yōu)化方法及系統(tǒng)，其特征是，所述測(cè)量參數(shù)包括第一測(cè)量電壓、第二測(cè)量電壓、第一參數(shù)和第二參數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于位移電流法的非接觸電壓反演優(yōu)化方法及系統(tǒng)，其特征是，所述誤差影響系數(shù)的表達(dá)式為：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于位移電流法的非接觸電壓反演優(yōu)化方法及系統(tǒng)，其特征是，所述確定誤差影響系數(shù)在實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)中最小波動(dòng)值處的切線的過(guò)程具體為：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于位移電流法的非接觸電壓反演優(yōu)化方法及系統(tǒng)，其特征是，所述優(yōu)化反演模型的表達(dá)式具體為：
8.基于位移電流法的非接觸電壓反演優(yōu)化系統(tǒng)，其特征
9.一種計(jì)算機(jī)終端，包含存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征是，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的基于位移電流法的非接觸電壓反演優(yōu)化方法。
10.一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征是，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行可實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的基于位移電流法的非接觸電壓反演優(yōu)化方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.基于位移電流法的非接觸電壓反演優(yōu)化方法及系統(tǒng)，其特征是，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于位移電流法的非接觸電壓反演優(yōu)化方法及系統(tǒng)，其特征是，所述雙耦合機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)耦合機(jī)構(gòu)，兩個(gè)耦合機(jī)構(gòu)中線路與內(nèi)銅極間的介質(zhì)不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于位移電流法的非接觸電壓反演優(yōu)化方法及系統(tǒng)，其特征是，所述初始反演模型的表達(dá)式具體為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于位移電流法的非接觸電壓反演優(yōu)化方法及系統(tǒng)，其特征是，所述測(cè)量參數(shù)包括第一測(cè)量電壓、第二測(cè)量電壓、第一參數(shù)和第二參數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于位移電流法的非接觸電壓反演優(yōu)化方法及系統(tǒng)，其特征是，所述誤差影響系數(shù)的表達(dá)式為：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于位移電流法的非接觸電壓反演優(yōu)化方法及系統(tǒng)，其特征...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黎小軍，何培東，劉麗娜，王韜，馬浩原，常文韜，李銳超，曹茂森，趙偉程，李方碩，屈鳴，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：國(guó)網(wǎng)四川省電力公司營(yíng)銷服務(wù)中心，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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