基于本地量测信息的配电变压器静态参数估计

为了能够准确、有效地掌握配电变压器的在线运行状态,并及时、正确地评估其健康状况,利用监测装置采集到的配电变压器本地高/低压侧的量测数据,在本地对其静态参数进行可测性估计,遴选有效量测方程辨识配电变压器的静态参数,以此来判断配电变压器的运行状况.算例结果表明:以量测数据之间的距离为标准遴选量测方程辨识得到的配电变压器静态参数估计值的质量更佳,并且参数辨识结果对变压器静态参数的在线动态监测和故障诊断具有应用参考价值.     

基于PMU误差校正的输电线路参数在线辨识方法

线路参数辨识对准确反映电网的实际运行状态具有重要作用,但其对相量量测单元(Phasor Measurement Unit,PMU)数据精度要求极高,实测数据难以直接满足应用需求。对此,提出了一种基于PMU误差校正的输电线路参数辨识方法。首先,根据误差类型及测量数据特点,分类型对PMU数据进行预处理。然后,针对缺乏显著特征的偏置误差,基于输电线路物理等效模型提出了考虑数据规律及误差灵敏度特性的PMU测量误差的校正方法。最后,在上述校正方法的基础上,提出了全厂站PMU数据质量的治理方案。通过模拟和实际数据进行仿真,结果表明所提方法相较于现有方法可改善PMU量测数据质量,进而实现输电线路参数的有效辨识。     

量测误差对高压线路零序参数辨识的影响机理分析

输电线路的零序参数是电力系统分析计算、保护整定的重要参数。随着PMU的广泛应用,采用PMU量测数据在线辨识成为输电线路零序参数获取的新方法。然而,现场PMU量测数据往往存在误差,影响了零序参数计算结果的精度。该文在输电线路π模型的基础上,分析了三相电压、电流相量量测误差对输电线零序参数辨识的影响机理。首先,通过数学推导,揭示了三相量测误差对零序分量的影响;其次,采用小扰动分析方法,研究了零序电压与零序电流的幅值、相角影响零序参数计算结果精度的机理;最后,通过仿真验证了所提理论的正确性。     

调度中心SCADA与WAMS实时数据的差异

通过电网调度中心实时数据在线统计,比较了RTU与PMU曲线的相似程度和实时差异,发现在同一物理测点,直采RTU与PMU数据延迟小于1s;RTU与PMU的有功、电流幅值、电压幅值差异小于2％者居多,RTU与PMU的无功差异一般在5％～40％之间。分析显示,在电力系统分析计算中可以直接使用PMU的电流、电压瞬时量和有功量测数据;但应避免直接使用PMU电流、电压的相角信息和有选择地使用PMU的无功量测数据。建议通过定期检定来修正PMU角度补偿参数来提高相量测量的精度。     

基于PMU数据的输电线路参数跟踪估计

输电线路参数的准确估计直接影响着电力系统建模、稳定计算及运行控制。同步相量技术的出现为输电线路参数在线辨识提供了有力条件。针对离线求取输电线路参数的局限性,借助PMU实测数据,对电力系统中的单条输电线路参数进行辨识,并采用可变遗忘因子的最小二乘法辨识线路参数,提出采用增量灵敏度分析系统运行工况变化对参数辨识结果影响的思路。某实际电网中的500kV输电线路仿真结果验证了此方法的可行性。     

基于中位数估计和相分量模型的输电线路序参数在线抗差辨识

实测相量测量单元(PMU)数据中存在随机噪声和不良数据,造成线路正序和零序参数辨识精度降低,故而会导致状态估计合格率低等问题,从而影响电力系统调度运行。针对上述问题,提出了一种基于PMU数据、线路相分量模型和中位数估计的输电线路正序和零序参数在线抗差辨识方法。该方法仅需多次正常运行时三相不平衡下的线路双端PMU相电压、相电流量测数据,并利用相分量模型实现正序和零序参数同时辨识,利用中位数抗差减少数据量需求。具体地,建立了线路三相参数的π型等值相分量模型,基于最小二乘法推导了获得其参数的辨识方法;应用结合中位数估计的抗差最小二乘法进行辨识,该方法可避免极端值和大部分量测中粗差对辨识结果的影响;利用仿真及实测数据验证了所提方法的有效性以及算法的抗噪和抗差能力。     

基于PMU的输电线路相参数在线抗差最小二乘辨识

针对输电线路相参数难以获取,且相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)数据存在随机噪声的实际问题,提出了一种线路相参数在线最小二乘辨识方法。该方法采用相分量方法,仅需多次正常运行时三相不平衡的线路双端PMU电压、电流量测数据,即可实现相参数的辨识。建立了线路三相参数的∏型等值模型,推导获得其参数的辨识方法,并应用基于Huber估计的抗差最小二乘法,降低量测中一般的随机噪声及坏数据对辨识结果的影响,实现抗差辨识。最后,仿真验证了所提方法的有效性以及抗噪能力。     

基于PMU量测的线路参数辨识算法

利用PMU量测数据具有严格时间同步、均匀发送的特点,基于PI型等值电路模型,提出一种新的线路参数辨识方法。该方法以线路两端测量的电压和电流相量为基础,利用最小二乘算法实现线路参数的最小偏差辨识,理论分析和实际算例表明了该方法的可行性。对影响辨识精度的主要误差源进行了分析,并给出了一种实用的坏数据剔除方法,可进一步提高数据辨识的精度;亦对如何利用线路量测的残差分析结果指导状态估计中的权重系数设置进行了详细讨论。与传统方法相比,基于PMU量测的参数辨识方法具有灵活、简便、可重复和连续执行的优点,具有较高的实用价值。     

电力系统机电暂态过程主导动态参数的在线辨识

电力系统机电暂态仿真模型参数的不准确导致了仿真结果和实际量测的明显差异，限制了其在线应用。多年来,基于现场试验测试的动态参数辨识技术有了长足发展，但离满足工程准确性的要求还有相当长的研究路程。基于对电力系统实际动态过程量测的动态参数在线辨识方法是解决问题的一个途径。该文从发展在线机电暂态过程仿真-预测及安全稳定控制的需要和特点出发，研究了基于PMU/WAMS的主导动态参数在线辨识的系统算法。研究表明，应用Volterra级数降阶和模式分类及映射技术，可依据较少的量测信息，对系统中的主导动态参数进行在线快速辨识，弥补了现有电力系统动态元件辨识算法用于在线时要求量测数据丰富和计算量大的问题，为实现电力系统的在线实时辨识-仿真预测并进而实现在线实时控制系统打下了基础。文中给出了EPRI36节点系统和某省网级系统的主导动态参数在线辨识仿真结果，验证了所提出方法的有效性。     

考虑电网潮流分布的输电线路动态参数估计方法

随着广域量测系统在电网的应用普及,电力系统量测数据冗余,历史数据越加充足,利用大数据对电网进行动态监测,实时监测与动态分析已成为电力工程研究的热点之一。基于电网量测数据提出一种输电线路动态参数辨识方法。该方法依据电网量测数据,模拟调度功率平衡控制思想,采用优化潮流的计算方法,预测电力网络潮流分布,利用回路新息相角估计电力网络参数偏差,辨识实时动态的支路参数值,并与运行环境进行拟合验证。通过算例验证,该方法能够比较快速准确地获取电网动态参数值,提高参数估计准确度。     

PMU小扰动信号下的综合负荷模型参数辨识方法

电力系统日常运行过程中时刻存在类似噪声的小扰动信号，利用小扰动信号开展负荷参数辨识可解决传统总体测辨法无法处理的负荷时变性和分布性难题。基于PMU实测小扰动信号提出一种“Z+IM”综合负荷模型参数辨识方法。该方法采用PMU量测数据滚动识别框架，滚动识别主要包括数据处理和负荷参数辨识两个步骤。首先，针对PMU量测小扰动信号的特点，通过厂站初筛、预处理、可辨识集粗筛和去噪等步骤得到较为优质的PMU小扰动数据集。然后，基于预报误差思想通过两阶段辨识策略辨识负荷时变参数、电磁参数和机电参数。所提方法得到的负荷参数无需折算可直接应用于PSASP、BPA等国内主流仿真程序，具有实际工程应用价值。最后，算例通过3机9节点系统仿真和湖南实际电网验证所提方法的有效性和鲁棒性。     

基于有限同步量测数据的电力系统故障检测、辨识与定位

提出了基于有限同步量测数据的电力系统故障检测、辨识及定位方法。首先提出了电网PMU优化配置方法,以实现同步量测数据在空间上的最优分布。然后利用基于高斯原子库的匹配追踪分解算法对PMU采集的同步频率信号和电压信号进行特征提取,并利用k-means分类算法对特征量进行分类。根据频率信号时频特性训练不同的隐马尔科夫模型用于故障检测和辨识;根据电压信号时频特性及电网拓扑信息生成故障定位图、确定故障地点。在IEEE 39节点系统和实际系统上的仿真分析验证了所提方法的高效性、有效性和鲁棒性。     

基于电力大数据挖掘技术的变压器运行参数状态评估

电力网络的设备参数的准确可靠,对于电力系统的分析计算有着重要作用,然而电力设备在实际运行时的参数并非出厂固定的常数,而是会根据环境和实际运行情况的变化而发生变化,而且很难被直接测量并用正确值替换。变压器作为电力传输中的枢纽设备,其运行参数的准确性对电力安全稳定分析更加重要。为准确反映变压器实时运行时真实参数值,文章在建立基于Γ型等值的变压器参数等值模型的基础上,提出了基于电力大数据密度聚类分析技术的变压器运行参数的估计方法,并利用经专家模块不良数据辨识后的SCADA系统量测数据进行变压器设备参数进行聚类和拟合,最终得出在一定允许误差范围内的设备运行实际参数。最后以徐州电网某变压器运行为例,经对SCADA系统数据进行聚类和拟合,数据结果验证了该方法的有效性,具有较好的工程实用性。     

基于WAMS/SCADA混合量测的电网参数辨识与估计

针对目前电网参数辨识与估计方法存在的数值稳定性变差、易发散及易受残差污染干扰等问题,提出了一种基于混合量测的电网参数辨识与估计方法。该方法首先利用广域测量系统(WAMS)的测量数据计算相对残差,初步判断是否存在参数错误,然后利用相量测量单元(PMU)能够测量电压和电流相量的特性,建立支路两端变量之间的直接联系,对存在参数错误的支路进行辨识,并在此基础上使用智能优化算法估计支路参数。在IEEE 39测试系统上的仿真实验表明,该方法只需安装约1/2总母线数的PMU即可对全网传输线路和变压器进行参数辨识与估计。     

基于SCADA和WAMS的线路参数辨识研究

线路参数是电力系统运行控制的基础,其准确性直接影响电力系统自动化的决策水平。在分析SCADA量测数据与WAMS量测数据特点的基础上,提出基于不同类型量测数据的参数辨识模型。应用实测数据对500kV线路的参数进行辨识,验证了文中所提方法的工程实用性。从辨识模型、辨识方法、辨识结果等方面分析了使用不同类型量测数据进行参数辨识的异同点。为电力系统调度人员更新数据库中线路参数提供依据。     

输电线路零序参数的在线自适应IGG抗差辨识方法

针对实测相量量测单元(phasor measurement unit,PMU)数据存在随机量测噪声甚至不良偏差数据,导致线路参数辨识精度降低;不同线路量测误差不同导致算法适应性差的实际问题,提出了一种线路零序参数在线自适应抗差辨识方法:首先,建立了单回线、同杆并架双回线零序参数辨识模型,并基于线路两侧零序电压、电流相量数据构建了单回线/同杆并架双回线线路方程,对方程进行虚实部解耦,形成传统最小二乘辨识模型所需线性关系;其次,将结合期望和标准差的中位数估计的自适应"三段式"IGG(Institute of GeodesyGeophysics,Chinese Academy of Sciences)抗差最小二乘法应用于零序参数辨识,其可自动将量测数据划为保权的正常数据、降权的可疑数据和弃用的淘汰数据,实现不同误差情况下的自适应抗差辨识;再次,采用单相跳闸后至重合闸成功之前这一时段的数据完成输电线路零序参数在线辨识,并给出了适应单回线和双回线的零序参数辨识方案;最后,仿真验证了所提方案的抗噪及抗差能力,并通过采用PMU实测数据的实际单回线、同杆并架双回线零序参数辨识,说明了文中方法的工程实用性。     

PMU数据中的干扰对计算线路工频参数的影响

研究如何利用实测PMU数据计算电网中线路的工频参数,对于电网的安全稳定分析和计算具有重要意义。针对实测PMU数据,分析了低频干扰对于利用PMU实测数据进行线路工频参数计算的影响;提出了一种获取PMU数据中工频量的方法;利用含低频扰动的仿真数据和实测PMU数据进行了线路工频参数的计算分析。分析结果表明:在利用实测PMU数据进行线路工频参数计算时,先剔除PMU数据中的低频干扰,然后利用PMU数据中提取的工频量计算线路的工频参数,可以获得更准确的线路工频参数。该结论对于指导如何利用实测PMU数据进行线路工频参数计算具有重要的参考价值。     

基于在线核学习的电网不良数据检测与辨识方法

遥测数据和电网参数的准确性是智能电网技术支持系统各种电网分析计算的基础。考虑多时段RTU/PMU信息和电网复功率平衡方程,提出了基于在线核学习的不良数据检测与辨识方法。基于复功率和电压幅值信息来定义复功率平衡性评价指标;引入基于贝叶斯数据处理策略的扩展卡尔曼滤波算法进行不良数据动态检测;采用局部加权投影回归策略对电网参数进行在线辨识。不同规模电网的计算结果表明此算法可行,并具有较高的计算精度,为智能电网技术支持系统高级应用软件的研究提供了一种可行的方法。     

一种基于SCADA量测的线路动态参数辨识方法

为了满足电网海量线路量测数据实时动态参数辨识需求,文中提出了辨识软件自动获取线路实时量测数据进行动态参数的方法。利用输电线路模型推导了基于SCADA量测的输电线路参数辨识的数学表达式,建立了线路参数辨识模型。设计了辨识软件与EMS系统数据转发接口,以及线路建模方案。动态参数辨识在山东郓城县电网应用结果表明,所提方法有效改善了线路参数的准确度,提升了郓城电网状态估计合格率,具有较高的推广应用价值。     

基于神经网络数据处理的配网实时参数辨识研究

配电网参数的准确性对其优化运行有着重要意义。但近年来配电网结构日益复杂，采用传统理论计算所得配电网参数与实际数值存在着较大误差。同时，实际量测数据存在误差，导致难以准确辨识其参数信息。为此提出一种基于神经网络数据处理的配电网实时参数辨识方法。首先对配电网建立参数辨识方程，然后利用反向传播神经网络对量测数据进行处理，最后对参数进行辨识，采用33节点系统进行测试。结果表明，所提方法能够准确辨识配电网络线路阻抗、变压器阻抗及导纳等参数，为配电网安全可靠运行及后续控制分析提供了基础支撑。