[发明专利]一种基于有限信息的电压暂降状态估计方法

说明书

本发明公开了一种基于有限信息的电压暂降状态估计方法，包括采集电网中任意节点的电压暂降监测数据与电网结构参数，将接地点视为虚拟节点，形成阻抗矩阵；结合阻抗矩阵，根据不同故障类型下故障序分量的边界条件，以监测点序电压表示其余节点的序电压，利用相序变换得到其余节点的暂降相电压方程；分析残压方程中的各序阻抗关系，利用不同故障类型下故障相序电压的变换关系，简化故障残压方程；基于任意点的电压暂降监测信息，推导各故障类型下的残压方程通式，从而得到全网的电压暂降状态分布。该方法根据实际监测信息分析的全网的电压暂降状态分布，计算简单且改善了传统的电压暂降状态估计方法的保守性，更符合工程实际。

技术领域

本发明属于电能质量监控与分析技术领域，具体来说，涉及一种基于有限信息的电压暂降状态估计方法。

背景技术

随着工业技术的发展，各类电能质量敏感型电力电子设备，如可调速驱动设备、可编程逻辑控制器以及个人计算机等在工业上得到了广泛使用，使得大量用户对电力系统的供电可靠性与电能质量提出了更高的要求。由于发生频次高、导致的经济损失大，电压暂降已经上升为电能质量中最受关注的问题之一，是现代工业负荷正常安全工作的主要干扰。因此对配电网中的电压暂降特性进行预测、评估具有十分重要的现实意义。

现有的电压暂降评估方法主要包括随机预估法和实时监测法。实时监测法通过在线监测电网中的电压暂降数据展开分析，但若要实现对复杂电网中的电压暂降准确评估，则往往需要较长的监测周期与大量的监测装置，经济成本高。随机预估法通过建立随机模型，对暂降特征进行随机预估。但由于随机模型的建立多依赖于系统参数与节点故障前电压，其时变特性使得该方法对于电网中电压暂降的评估偏保守。

我国对于电压暂降的研究起步较晚，对复杂电网中的电压暂降监测周期较短，缺乏长期的、可靠的电压暂降监测数据，严重影响了针对电压暂降问题的深入研究。因此，针对实时监测法和随机预估法的不足，利用有限的监测节点的监测信息，通过对复杂电网进行建模，实现对全网的电压暂降状态估计，从而为电压暂降的预防和治理提供理论指导，在工程应用中具有较大的实际意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于有限信息的电压暂降状态估计方法，该方法能够基于有限的监测信息对配电网的全网电压暂降状态进行估计，适用于工程实际，为工程人员精确计算电网的电压暂降水平和展开电压暂降治理措施提供有效帮助。

为解决上述技术问题，本发明实施例采用一种基于有限信息的电压暂降状态估计方法，该方法包括以下步骤：

步骤10)采集电网中任意节点的电压暂降监测数据与电网结构参数，将接地点视为虚拟节点，形成阻抗矩阵；

步骤20)结合阻抗矩阵，根据不同故障类型下故障序分量的边界条件，以监测点序电压表示其余节点的序电压，利用相序变换得到其余节点的暂降相电压方程；

步骤30)分析残压方程中的各序阻抗关系，利用不同故障类型下故障相序电压的变换关系，简化故障残压方程；

步骤40)基于任意点的电压暂降监测信息，推导各故障类型下的残压方程通式，从而得到全网的电压暂降状态分布。

作为优选例，所述的步骤10)具体包括：

步骤101)采集电网中任意节点k的暂降监测数据，所述样本包括ABC三相暂降电压，利用相序变换得到监测点的暂降序电压，具体为：

式中，代表监测点k的零序暂降电压，代表监测点k的正序暂降电压，代表监测点k的负序暂降电压。代表监测点k的A相暂降电压，代表监测点k的B相暂降电压，代表监测点k的C相暂降电压。α＝e^j120°为计算因子。