【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于配電網(wǎng)線路阻抗識(shí)別，具體涉及一種基于測(cè)量數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)線路阻抗解析辨識(shí)方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、隨著全球經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，配電網(wǎng)內(nèi)的用戶數(shù)量、用電需求量和對(duì)電能質(zhì)量的要求均日漸增長(zhǎng)。當(dāng)前，高效精準(zhǔn)的治理策略多依賴于透明的配電網(wǎng)參數(shù)，然而，隨著配電網(wǎng)架的改造，配電網(wǎng)的阻抗參數(shù)難以實(shí)時(shí)更新，限制了配電網(wǎng)電能質(zhì)量的高效精準(zhǔn)治理。目前針對(duì)配電網(wǎng)的阻抗辨識(shí)方法主要可以分為基于模型的方法、基于測(cè)量的方法以及基于人工智能的方法。其中基于模型的方法主要依賴于對(duì)電力系統(tǒng)物理特性的理解，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行描述；基于測(cè)量的方法主要依賴精準(zhǔn)全面的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，采用同步向量測(cè)量單元（pmu）與智能電表配合實(shí)現(xiàn)多種電能質(zhì)量信息的監(jiān)測(cè)分析；基于人工智能的方法主要采用深度學(xué)習(xí)等算法對(duì)大量歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練以發(fā)掘各特征輸入間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。
2、現(xiàn)有基于模型的方法在配電網(wǎng)內(nèi)部分信息未知或不精準(zhǔn)（如線路型號(hào)，線路長(zhǎng)度等）時(shí)，無法精準(zhǔn)建立配電網(wǎng)阻抗模型；現(xiàn)有基于測(cè)量的方法主要依賴于精準(zhǔn)全面的測(cè)量數(shù)據(jù)，其中電壓相位的測(cè)量需要采用同步向量測(cè)量技術(shù)，為了實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)完整阻抗參數(shù)辨識(shí)，需要大量安裝pmu設(shè)備，經(jīng)濟(jì)性較低，難以全面推廣；現(xiàn)有基于人工智能的方法在進(jìn)行阻抗參數(shù)辨識(shí)時(shí)主要依賴于大量歷史數(shù)據(jù)，訓(xùn)練結(jié)果對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)的質(zhì)量有較高要求，且可解釋性較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于測(cè)量數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)線路阻抗解析辨識(shí)方法及系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有監(jiān)測(cè)條件下配電網(wǎng)線路
2、本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案：
3、一種基于測(cè)量數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)線路阻抗解析辨識(shí)方法，包括以下步驟：
4、s1、輸入配電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)間的連接關(guān)系；
5、s2、根據(jù)配電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的連接關(guān)系，將節(jié)點(diǎn)按與首端節(jié)點(diǎn)的間隔節(jié)點(diǎn)數(shù)進(jìn)行排序；
6、s3、導(dǎo)入時(shí)刻及、時(shí)刻的配電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)電壓幅值和功率信息，并令；
7、s4、計(jì)算節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)間的線路阻抗與功率損耗；
8、s5、判斷是否為1，若，則令，并進(jìn)入步驟s4；否則輸出時(shí)刻的配電網(wǎng)線路阻抗參數(shù)。
9、優(yōu)選地，步驟s1中，對(duì)于配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)集合中的任意節(jié)點(diǎn)，存在唯一節(jié)點(diǎn)，使得，為總節(jié)點(diǎn)數(shù)，上標(biāo)表示前級(jí)節(jié)點(diǎn)；令集合。
10、優(yōu)選地，步驟s2中，將集合中的節(jié)點(diǎn)依次計(jì)算與首端節(jié)點(diǎn)的間隔節(jié)點(diǎn)數(shù)，得到集合，對(duì)集合中的數(shù)組按的大小從小到大進(jìn)行排序，排序后得到新的集合，此時(shí)。
11、優(yōu)選地，將集合中的節(jié)點(diǎn)依次計(jì)算與首端節(jié)點(diǎn)的間隔節(jié)點(diǎn)數(shù)具體為：
12、s201、對(duì)于任意節(jié)點(diǎn)，令，初始計(jì)數(shù)；若，進(jìn)入步驟s204；
13、s202、令，；
14、s203、判斷是否為1，若，則令，進(jìn)入步驟s202；
15、s204、輸出，即為節(jié)點(diǎn)與首端節(jié)點(diǎn)的間隔節(jié)點(diǎn)數(shù)。
16、優(yōu)選地，步驟s4具體為：
17、聯(lián)立、、時(shí)刻節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)的電壓關(guān)系方程；
18、對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行上述計(jì)算時(shí)，對(duì)電壓關(guān)系方程中方程兩邊同時(shí)取模的平方并進(jìn)行移項(xiàng)、結(jié)合操作，得到平面直角坐標(biāo)系中三個(gè)圓的方程式，三圓交點(diǎn)即為節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)間電阻與電感的解析解。
19、優(yōu)選地，、、時(shí)刻節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)的電壓關(guān)系方程；
20、
21、其中，為時(shí)刻節(jié)點(diǎn)的電壓值，為線路的線路阻抗，為時(shí)刻線路靠端的線路功率。
22、優(yōu)選地，時(shí)刻線路靠端的線路功率計(jì)算如下：
23、
24、其中，表示時(shí)刻節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)到的功率值，表示線路線路阻抗的功率損耗。
25、優(yōu)選地，線路線路阻抗的功率損耗計(jì)算如下：
26、（3）
27、其中，為時(shí)刻節(jié)點(diǎn)的電壓值，為線路的線路阻抗，為時(shí)刻線路靠端的線路功率。
28、優(yōu)選地，平面直角坐標(biāo)系中三個(gè)圓的方程式如下：
29、
30、其中，為線路的線路電阻值，為時(shí)刻節(jié)點(diǎn)電壓幅值的平方，為時(shí)刻線路靠端的線路有功功率，為時(shí)刻線路靠端的線路無功功率，為時(shí)刻線路靠端的線路視在功率的平方，為線路的線路電感值，為時(shí)刻節(jié)點(diǎn)電壓幅值的平方。
31、第二方面，本專利技術(shù)實(shí)施例提供了一種基于測(cè)量數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)線路阻抗解析辨識(shí)系統(tǒng)，包括：
32、輸入模塊，輸入配電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)間的連接關(guān)系；
33、排序模塊，根據(jù)配電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的連接關(guān)系，將節(jié)點(diǎn)按與首端節(jié)點(diǎn)的間隔節(jié)點(diǎn)數(shù)進(jìn)行排序；
34、導(dǎo)入模塊，導(dǎo)入時(shí)刻及、時(shí)刻的配電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)電壓幅值和功率信息，并令；
35、計(jì)算模塊，計(jì)算節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)間的線路阻抗與功率損耗；
36、輸出模塊，判斷是否為1，若，則令，并進(jìn)入計(jì)算模塊；否則輸出時(shí)刻的配電網(wǎng)線路阻抗參數(shù)。
37、第三方面，一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述基于測(cè)量數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)線路阻抗解析辨識(shí)方法的步驟。
38、第四方面，本專利技術(shù)實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述基于測(cè)量數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)線路阻抗解析辨識(shí)方法的步驟。
39、第五方面，一種芯片，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述基于測(cè)量數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)線路阻抗解析辨識(shí)方法的步驟。
40、第六方面，本專利技術(shù)實(shí)施例提供了一種電子設(shè)備，包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被電子設(shè)備執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述基于測(cè)量數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)線路阻抗解析辨識(shí)方法的步驟。
41、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)至少具有以下有益效果：
42、一種基于測(cè)量數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)線路阻抗解析辨識(shí)方法，在有限監(jiān)測(cè)條件（僅已知各節(jié)點(diǎn)的電壓幅值和功率信息）和有限已知信息（僅已知各節(jié)點(diǎn)的連接關(guān)系）時(shí)，通過三組時(shí)刻的監(jiān)測(cè)信息，通過求解三圓交點(diǎn)的方法首先求出末端節(jié)點(diǎn)間的線路阻抗及功率損耗，并從末端向首端遞推，從而實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)線路阻抗的完全解析辨識(shí)，兼顧準(zhǔn)確性、經(jīng)濟(jì)性、可解釋性和計(jì)算效率，從而可以支持精準(zhǔn)有效的電能質(zhì)量治理策略。
43、進(jìn)一步的，在非環(huán)狀配電網(wǎng)中，對(duì)于配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)集合中的任意節(jié)點(diǎn)，存在唯一節(jié)點(diǎn)，使得，因此，通過輸入配電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)間的連接關(guān)系，便可以唯一構(gòu)建出配電網(wǎng)的整體拓?fù)洌瑥亩鵀榫€路潮流分析提供準(zhǔn)確的拓?fù)淠Ｐ汀?/p>
44、進(jìn)一步的，在獲得配電網(wǎng)拓?fù)涔?jié)點(diǎn)連接關(guān)系后，為了結(jié)合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析配電網(wǎng)潮流，首先需要明確配電網(wǎng)潮流流向，因此步驟s2根據(jù)配電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的連接關(guān)系，將節(jié)點(diǎn)按與首端節(jié)點(diǎn)的間隔節(jié)點(diǎn)數(shù)進(jìn)行排序，從而便于后續(xù)基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的線路阻抗解析辨識(shí)。
45、進(jìn)一步的，通過計(jì)算各節(jié)點(diǎn)與首端節(jié)點(diǎn)的間隔節(jié)點(diǎn)數(shù)并進(jìn)行排序，可以保證從最遠(yuǎn)端往首端計(jì)算潮流時(shí)，待計(jì)算節(jié)點(diǎn)下游所有節(jié)點(diǎn)間的潮流信息均已計(jì)算完成。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于測(cè)量數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)線路阻抗解析辨識(shí)方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于測(cè)量數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)線路阻抗解析辨識(shí)方法，其特征在于，步驟S1中，對(duì)于配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)集合中的任意節(jié)點(diǎn)，存在唯一節(jié)點(diǎn)，使得，為總節(jié)點(diǎn)數(shù)，上標(biāo)表示前級(jí)節(jié)點(diǎn)；令集合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于測(cè)量數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)線路阻抗解析辨識(shí)方法，其特征在于，步驟S2中，將集合中的節(jié)點(diǎn)依次計(jì)算與首端節(jié)點(diǎn)的間隔節(jié)點(diǎn)數(shù)，得到集合，對(duì)集合中的數(shù)組按的大小從小到大進(jìn)行排序，排序后得到新的集合，此時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于測(cè)量數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)線路阻抗解析辨識(shí)方法，其特征在于，將集合中的節(jié)點(diǎn)依次計(jì)算與首端節(jié)點(diǎn)的間隔節(jié)點(diǎn)數(shù)具體為：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于測(cè)量數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)線路阻抗解析辨識(shí)方法，其特征在于，步驟S4具體為：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于測(cè)量數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)線路阻抗解析辨識(shí)方法，其特征在于，、、時(shí)刻節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)的電壓關(guān)系方程；
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于測(cè)量數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)線路阻抗解析辨識(shí)方法，其特征在于，時(shí)刻線路靠端的線路功率計(jì)算如
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于測(cè)量數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)線路阻抗解析辨識(shí)方法，其特征在于，線路線路阻抗的功率損耗計(jì)算如下：
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于測(cè)量數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)線路阻抗解析辨識(shí)方法，其特征在于，平面直角坐標(biāo)系中三個(gè)圓的方程式如下：
10.一種基于測(cè)量數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)線路阻抗解析辨識(shí)系統(tǒng)，其特征在于，包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于測(cè)量數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)線路阻抗解析辨識(shí)方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于測(cè)量數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)線路阻抗解析辨識(shí)方法，其特征在于，步驟s1中，對(duì)于配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)集合中的任意節(jié)點(diǎn)，存在唯一節(jié)點(diǎn)，使得，為總節(jié)點(diǎn)數(shù)，上標(biāo)表示前級(jí)節(jié)點(diǎn)；令集合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于測(cè)量數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)線路阻抗解析辨識(shí)方法，其特征在于，步驟s2中，將集合中的節(jié)點(diǎn)依次計(jì)算與首端節(jié)點(diǎn)的間隔節(jié)點(diǎn)數(shù)，得到集合，對(duì)集合中的數(shù)組按的大小從小到大進(jìn)行排序，排序后得到新的集合，此時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于測(cè)量數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)線路阻抗解析辨識(shí)方法，其特征在于，將集合中的節(jié)點(diǎn)依次計(jì)算與首端節(jié)點(diǎn)的間隔節(jié)點(diǎn)數(shù)具體為：
5.根據(jù)權(quán)利要...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊澤斌，張堯，易皓，王振雄，陰曉晴，梁曼琪，馮偉，王新灝，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：西安交通大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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