基于量測數(shù)據(jù)的線路參數(shù)辨識研究.pdf

1、精確的線路參數(shù)是電力系統(tǒng)控制、運(yùn)行以及電網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)。隨著我國電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的提高，傳統(tǒng)的獲取線路參數(shù)方法如理論計算法和參數(shù)實(shí)測法，已經(jīng)不能滿足電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定和可靠運(yùn)行的需求。監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SupervisoryControlAnd Data Acquisition，SCADA)及廣域測量系統(tǒng)的(Wide-Area MeasurementSystem，WAMS)出現(xiàn)，使基于量測數(shù)據(jù)的線路參數(shù)辨識方法獲得了快速發(fā)展，為獲取

2、可靠的線路參數(shù)提供了新的途徑。
　　理論上講，采用的數(shù)據(jù)點(diǎn)個數(shù)越多，辨識得到的線路參數(shù)準(zhǔn)確度越高。但由于實(shí)際電力系統(tǒng)中量測數(shù)據(jù)存在誤差且誤差水平未知，不恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)可能導(dǎo)致辨識過程不收斂。因此，需要選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)辨識。本文根據(jù)實(shí)際線路量測數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，系統(tǒng)地研究了參數(shù)辨識中自適應(yīng)數(shù)據(jù)選擇問題。具體研究內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　(1)在實(shí)際電力系統(tǒng)中，由于量測數(shù)據(jù)的真值難以獲取，很難評估量測數(shù)據(jù)的絕對誤差及精度水平。為避免誤

3、差較大的量測數(shù)據(jù)影響參數(shù)辨識結(jié)果的可信度，定義了量測數(shù)據(jù)一致性指標(biāo)，提出了適用于參數(shù)辨識的不良數(shù)據(jù)剔除方法?；诶〕⒎匠闃拥姆抡鏀?shù)據(jù)生成方法，驗(yàn)證了一致性偏差指標(biāo)與量測精度之間的關(guān)系。對比分析了SCADA與WAMS實(shí)測數(shù)據(jù)的一致性偏差指標(biāo)的異同點(diǎn)，分析了影響量測數(shù)據(jù)誤差的因素。
　　(2)在剔除不良數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，考慮到不同線路量測數(shù)據(jù)精度的差異性，提出了基于自適應(yīng)數(shù)據(jù)選擇的線路參數(shù)辨識方法。首先，在該辨識方法中，除了線路參數(shù)待

4、優(yōu)化之外，時間窗口及數(shù)據(jù)點(diǎn)個數(shù)也是待優(yōu)化變量。由于實(shí)際電力系統(tǒng)中線路參數(shù)的真實(shí)值未知，本文以辨識結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)差最小代替辨識結(jié)果的絕對誤差最小作為所提辨識方法的目標(biāo)函數(shù)。其次，為提高辨識的收斂性，本文在牛頓迭代法的基礎(chǔ)上，通過改進(jìn)初值以避免線路參數(shù)辨識過程中迭代陷入局部最優(yōu)。再次，應(yīng)用本文所提的參數(shù)辨識法，通過仿真數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該不良數(shù)據(jù)剔除方法對辨識參數(shù)結(jié)果準(zhǔn)確性的影響，并分析了量測誤差對辨識結(jié)果的影響。
　　(3)針對一致性偏差指

5、標(biāo)的不良數(shù)據(jù)剔除方法和基于自適應(yīng)數(shù)據(jù)選擇的參數(shù)辨識方法，在MATLAB中開發(fā)了一套基于實(shí)測數(shù)據(jù)的線路參數(shù)辨識程序。該程序可讀取來自于D5000系統(tǒng)的量測數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)基于一致性偏差分析的不良數(shù)據(jù)的剔除，完成多條線路的參數(shù)辨識及自動分析辨識結(jié)果的功能。首先，通過對山東省某3條500kV典型線路進(jìn)行辨識及結(jié)果分析，驗(yàn)證了該程序操作的便捷性和功能設(shè)計的合理性。然后，為進(jìn)一步驗(yàn)證本文所提辨識方法的有效性及程序的實(shí)用性，對山東省全網(wǎng)的500kV線路參