[发明专利]一种基于集抄系统的低压配电网络线路参数估计方法

说明书

本发明公开一种基于集抄系统的低压配电网络线路参数估计方法，包括以下几个步骤：第一步，根据低压配电网网络拓扑，对电力线路段和节点进行编号，同时根据基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律建立方程组；第二步，从集抄系统中读取多个时间断面下的量测数据，并进行异常数据清洗；第三步，采取窗口滑动处理，将目标函数由局部误差平方和最小改为窗口误差平方和最小，增加估计的抗噪声能力和估计精度，再根据最小二乘法进行线路参数估计；第四步，采用核估计和点估计对线路参数估计结果进行可信度分析。

技术领域

本发明涉及一种基于集抄系统的低压配电网络线路参数估计方法，属于配网状态估计领域。

背景技术

随着时代的高速发展，低压配电网网络分支众多、结构复杂、变化快，给配网安全稳定运行带来极大的挑战。一方面，由于线路使用时间增加，恶劣自然环境的侵蚀等原因引起线路老化，加上由于施工、改造、事故等影响，线路参数发生较大变化；另一方面，面对分支庞大而复杂的低压配电网，线路参数仍是监测空白，额外安装量测装置需要巨大的人力物力。

PMU由于成本高昂，主要装备于500kV变电站及重要电厂出线处，因此低压配网线路一般不配备PMU同步量测装置，在低压配电网中可以大量获得的是基于集抄系统或家用智能电表的量测数据。测量数据存在不可避免的误差，最小二乘法作为一种非统计学的参数估计方法，在随机环境中，并不需要知道测量数据的概率统计信息，但获得的估计结果却有较好的统计性质，因而具有较好的容差能力。因此如何利用现有的量测数据，针对低压配电网线路参数特性，建立一种简单实用而又准确的线路参数估计方法，对提高配电网分析和运行水平，具有极强的现实意义。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术中存在的问题与不足，本发明提出一种基于集抄系统的低压配电网络线路参数估计方法，可简单而准确估计低压配电网线路参数。

技术方案：一种基于集抄系统的低压配电网络线路参数估计方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

第一步，根据低压配电网网络拓扑，对电力线路段和节点进行编号，同时根据基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律建立方程组；

第二步，从集抄系统中读取多个时间断面下的N组量测数据，并进行异常数据清洗；

第三步，对清洗后的量测数据采取窗口滑动处理，将目标函数由局部误差平方和最小改为窗口误差平方和最小，增加估计的抗噪声能力和估计精度，再根据最小二乘法进行线路参数估计；

第四步，采用核估计和点估计对线路参数估计结果进行可信度分析。

优选的，在所述第一步中，以低压配网变压器二次侧为首节点，配网其余节点依次编号，根据KVL、KCL建立方程组，并改写成矩阵形式，最后通过矩阵初等变换的性质得到低压配电网络拓扑的状态估计方程。

优选的，在所述第二步中，所述异常数据清洗是将某一时刻量测值与一段时间内的量测平均值进行比较，若某一时刻量测值与一段时间内的量测平均值相差超过某一限定值，则将其视为异常数据进行清洗。

优选的，在所述第二步中，从集抄系统中取得N组量测数据，以i节点的电压测量值对节点i的N个集抄系统电压测量值u_{i_j}(j＝1,2,…,N)按照下式计算第j个测量值u_{i_j}与测量平均值的偏差百分比δ_j,当δ_jε时视为异常数据进行清除，并用均值替代：

优选的，在所述第三步中，在同一个时间窗内，低压配电网线路参数视为不变，将从集抄系统获得的电压电流有效值带入所述第一步中的状态估计方程进行计算。