[发明专利]一种基于类噪声的节点电压相互影响因子的在线辨识方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于类噪声的节点电压相互影响因子的在线辨识方法，属于电力系统稳定分析评估领域。

背景技术

随着我国高压直流工程的不断建设，已经出现了多了交直流互联大电网，对于多直流系统而言，其落点紧密、电气距离近，各直流系统间具有强耦合特征。与纯交流系统或者单直流系统相比，多直流系统的稳定程度不仅与本直流系统电网结构、控制方式等有关，也受到与相邻其它直流系统影响，因此多直流系统间的相互作用特性对整个交直流系统的安全稳定有很大的影响，合理有效的评价多直流系统间的相互作用对于今后交直流大电网前期规划和稳定运行意义重大

目前，用来衡量多直流系统中各直流之间相互影响作用的指标主要有直流线路之间的等值耦合阻抗、节点电压相互作用系数、多馈入交互作用因子(MIIF)三种，第一种指标根据已知系统的网络结构和参数进行离线计算得到；第二种指标基于潮流模型推导得出节点电压之间的相对变化关系；第三种指标则基于系统实际运行方式进行扰动实验，或换流母线实地投切电抗或仿真实验设置节点电压跌落，获得各直流系统之间的交互作用因子。

上述三种方法，在一定的条件下得到的系统电压交互作用评价指标具有一致性，但同时也存在很多差异：第一种方法对系统模型数据依赖性强，对于规模巨大的实际系统，进行拓扑分析任务量巨大，多用于规划中系统稳定性的初步评估，应用性不强。此外，该方法主要考虑系统间的电气距离和联接关系，欠缺考虑系统中的控制方式和调节设备的影响；第二种方法基于实际系统和运行方式，扰动实验求得的评价指标包含了系统中复杂的电气关系，贴近实际，但扰动过程需要慎重，可能会对系统的正常运行产生干扰。第三种方法，克服了第二种方法的缺点，但是这种方法需要先得到该时段系统的网架结构和运行数据，再建立交直流潮流计算模型，该方法对电网的结构依赖度较强。同时，上述三种方法均难以做到系统相互影响程度的实时评估和监测，因此需要一种对系统模型依赖度较小，分析过程相对较简单且可以实现在线评估目的电压相互影响因子在线辨识方法。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于电力系统类噪声的电压相互作用因子在线辨识方法，以评估多直流线路换流母线之间相互的相互影响作用的同时，克服现有方法操作繁琐难以实现在线实时监测的问题。

本发明提出的基于类噪声的节点电压相互影响因子的在线辨识方法，包括以下步骤：

(1)以电力系统的直流换流母线作为测试节点，以与该测试节点的连接阻抗值标幺值在0到0.1之间的母线作为待辨识节点，利用以下方法，分别得到测试节点和待辨识节点的电压类噪声信号：

(1～1)利用电力系统中直流换流站的相位测量系统，分别实时采集电力系统中测试节点和待辨识节点的电压，设定一个宽度为Δt的矩形采样窗，从采样的0时刻到Δt时刻，完成第一时段的采样后，对在线采样长度为Δt的信号序列进行灵敏度辨识，从采样Δt时刻到3Δt/2时刻，完成第二时段的采样后，对在线采样长度为Δt/2的信号序列与第一采样时段的后Δt/2长度的信号序列组成新的信号序列，进行灵敏度辨识，重复上述过程，得到电力系统测试节点和待辨识节点的电压信号序列。

(1～2)采用去趋势方法，去除上述步骤(1～1)的电压信号序列中的基频分量，分别得到测试节点和待辨识节点的电压的类噪声信号；

(2)计算上述(1～2)得到的待辨识节点的类噪声信号与测试节点的类噪声信号之间的相关系数，根据该相关系数，对待辨识节点与测试节点的相关度进行判断，若相关系数值在0.00至±0.30之间，则判定测试节点与待辨识节点为微相关，若相关系数值在±0.30至±0.50之间，则判定测试节点与待辨识节点为实相关，若相关系数值在±0.50至±0.80之间，则判定测试节点与待辨识节点之间为显著相关，若相关系数计算在±0.80至±1.00之间，则判定测试节点与待辨识节点为高度相关；

(3)采用多元线性回归的方法，根据上述步骤(2)中测量节点与待辨识节点的相关度，建立一个节点电压相互影响因子的在线辨识模型如下：

ΔU_m＝β₁ΔU₁+β₂ΔU₂+L+β_iΔU_i+L+β_NΔU_N