[发明专利]一种单电源辐射状配电网负荷开关状态辨识方法

说明书

本发明公开了一种单电源辐射状配电网负荷开关状态辨识方法，包括以下步骤：步骤1，建立配电网中各支路阻抗、各负荷开关状态变量、各负荷大小的量测量以及伪量测量与配电网末端节点电压幅值的函数关系，形成以负荷开关状态为状态量，配电网末端节点电压幅值为量测量的量测方程；步骤2，根据最小二乘估计法，以配电网中覆盖TTU的节点为量测点，以某一时刻所有量测点的电压幅值实测值和计算值之差平方和最小为目标函数，建立优化方程；步骤3，采用遗传算法求解优化方程，得出最优解，所得自变量为负荷开关状态辨识结果。本发明的有益效果：本发明通过部分或全部覆盖的TTU，快速准确地辨识单电源辐射状配电网中负荷开关的状态。

技术领域

本发明涉及的是配电网负荷开关状态辨识，属于配电网运行与控制领域，具体涉及一种单电源辐射状配电网负荷开关状态辨识方法。

背景技术

配电网调度端通过两种方式获取配电网中开关状态，从而实现优化配电网运行方式、改善供电质量、降低线路损耗等各种高级功能：1)生产管理系统中存储的开关静态数据；2)通过遥信装置动态获取开关状态。在配电网运行过程中，会不定期进行网络重构、弹性负荷投切等，导致开关状态变化。因此，静态开关状态数据往往无法准确反映配电网中各开关的实际状态。此外，遥信过程可能因为设备故障、信号干扰等原因，导致通信错误，影响通过遥信动态获取的开关状态数据的准确性。因而，需根据配电网其它运行参数，研究配电网中各类开关状态的辨识方法，进而与生产管理系统中存储的静态数据、通过遥信获得的动态数据相互参考，提高开关状态数据的准确性与可信度，为进一步挖掘配电网的高级应用提供基础保障。

目前，国内外已有研究主要聚焦于配电网中压拓扑结构辨识，即分段开关、联络开关、分支开关状态的辨识，缺少在量测装置未完全覆盖的情况下，对负荷开关状态辨识的研究。当前负荷开关主要采用刀闸、令克，部分开关通过自动化改造后采用断路器。当负荷开关采用刀闸或令克时，无法实时采集开关状态数据，只能通过现场运维人员实地查看或者用户失电后电话反馈更新开关状态，存在技术盲点。因此，有必要提出一种基于终端设备所测得节点电压幅值和已知的配电网网架结构及各支路阻抗，快速准确辨识负荷开关状态的技术。

发明内容

本发明目的在于提供一种单电源辐射状配电网负荷开关状态辨识方法，该方法能够根据部分或全部覆盖的TTU所采集的电压幅值，实现对负荷开关状态的辨识。

本发明是通过如下措施实现的：为了实现上述目的，本发明提出一种单电源辐射状配电网负荷开关状态辨识方法，技术方案如下：

一种单电源辐射状配电网负荷开关状态辨识方法，包括以下步骤：

步骤1：建立配电网中各支路阻抗、各负荷开关状态变量、各负荷大小的量测量及伪量测量与配电网末端节点电压幅值的函数关系，形成以负荷开关状态为状态量，配电网末端节点电压幅值为量测量的量测方程；

步骤2：根据最小二乘估计法，以配电网中覆盖TTU的节点为量测点，以某一时刻所有量测点的电压幅值实测值和计算值之差平方和最小为目标函数，建立优化方程；

步骤3：采用遗传算法求解优化方程，得出最优解，所得自变量为负荷开关状态辨识结果。

上述技术方案中，所述量测方程建立方法为，根据配电网末端节点电压幅值和首端节点相位，依次从末端节点到首端节点、再从首端节点到末端节点逐点递推得出全网的功率分布、线损、各节点电压相量的表达式，具体过程如下：

步骤100：根据各支路阻抗、各节点电压幅值的基准值、各负荷开关状态变量，根据单电源辐射状配电网节点间的上下游关系，从末端向首端递推，逐个求出流经各节点的功率大小和各支路上的线损大小及各节点电压幅值，直至首端节点；

步骤101：根据首端节点的电压相量和全网功率分布，从首端节点向末端节点递推，逐个计算各支路两端的电压相量差，最终得到末端节点的电压相量。