CN107132500A - 一种同步相量测量单元在线校准方法与装置 - Google Patents

一种同步相量测量单元在线校准方法与装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种同步相量测量单元在线校准方法与装置包括：在不同负载条件下对同步相量测量单元进行测量，得到多组同步相量测量单元数据，并根据多组同步相量测量单元数据计算多组传输线路参数；将多组同步相量测量单元数据对各测量量求偏导，生成阻抗偏导参数；从能量管理系统中获取传输线路的静态参数确定搜索空间，并在搜索空间中对线路参数的偏导进行聚类，与多组传输线路参数生成参数误差；根据阻抗偏导参数与参数误差确定系统误差，并根据系统误差对同步相量测量单元进行校准。本发明能够根据能量管理系统数学模型与静态参数生成足够精确的参数误差，使得基于模型的校准方法具有实际应用价值。

Description

一种同步相量测量单元在线校准方法与装置
技术领域
本发明涉及电气电路领域，特别地，涉及一种同步相量测量单元在线校准方法与装置。
背景技术
同步相量测量单元(PMU,Phasor Measurement Unit)在电力系统的大规模安装及相关应用的迅猛发展使其成为未来智能电网发展的关键技术之一。一方面，大多数基于PMU的应用特别是关键的实时在线监控应用，需要测量数据非常可靠和准确；另一方面，在实际安装和运行中由于多种原因而导致其可靠性和精度达不到预期水平。根据之前的应用经验，在很多情况下PMU测量数据会有多种数据质量问题。
虽然PMU装置本身精度非常高，但是其采样数据的信号通道会引入误差。具体来说，其测量信号的来源(电压、电流传感器)本身的精度要比PMU装置的精度低几个数量级。因此，在实际中有效的校准方法应该能够同时解决PMU装置本身的误差和其采样数据的信号通道引入的误差。根据PMU相关标准(IEEE C37.118、Q/GDW 131-2006和Q/GDW 1131-2014)，要求同步对时误差不超过1us，相量幅度误差小于0.2％，角度误差不超过0.2度，在45－55Hz频率范围内误差不超过0.005Hz。为了满足这些标准，许多PMU校准技术被提出。一般来说，这些校准方法根据实现方式可分为两种：离线校准/测试和基于模型的在线校准。
离线校准通过利用一些特殊设备(其精度至少要比被测试的PMU高一个数量级)比较PMU的输出和标准的测试信号。此类方法需要非常昂贵的仪器设备，并且由于是离线，由信号通道引入的误差不能够被复制和补偿。
基于模型的校准方法假设系统/设备的参数和模型事先已知且准确，通过把PMU测量数据代入到此系统/设备的数学模型中来进行校准。然而，现有方法的假设太苛刻，在实际中往往不可行。有的方法假设能量管理系统(EMS，Energy Management System)中传输线的数学模型及其静态参数十分精确，但是由于电力系统中的各种动态变化因素，其数学建模很难做到十分精确。有的方法假设部分PMU量测数据没有误差，但是由于PMU数据采集和通信信道中各种随机及未知因素的影响，很难事先区分出精确和不精确的PMU数据。虽然基于数学模型的校准是一种非常有潜力的方法，但是如果不去除这些严苛的假设，此类方法很难在实际中应用。
针对现有技术中能量管理系统数学模型与静态参数不精确导致基于模型的校准方法在实际中无法应用的问题，目前尚未有有效的解决方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种同步相量测量单元在线校准方法与装置，能够根据能量管理系统数学模型与静态参数生成足够精确的参数误差，使得基于模型的校准方法具有实际应用价值。
基于上述目的，本发明提供的技术方案如下：
本发明实施例提供了一种同步相量测量单元在线校准方法，包括：
在不同负载条件下对同步相量测量单元进行测量，得到多组同步相量测量单元数据，并根据多组同步相量测量单元数据计算多组传输线路参数；
将多组同步相量测量单元数据对各测量量求偏导，生成阻抗偏导参数；
从能量管理系统中获取传输线路的静态参数确定搜索空间，并在搜索空间中对线路参数的偏导进行聚类，与多组传输线路参数生成参数误差；
根据阻抗偏导参数与参数误差确定系统误差，并根据系统误差对同步相量测量单元进行校准。
在一些实施方式中，所述同步相量测量单元数据为电力传输线PI模型的电流电压数据，包括送电端正序电压相量、送电端正序电流相量、受电端正序电压相量、受电端正序电流相量。
在一些实施方式中，所述根据多组同步相量测量单元数据计算多组传输线路参数包括，为根据送电端正序电压相量、送电端正序电流相量、受电端正序电压相量、受电端正序电流相量，以节电电压电流方程获得电力传输线的串联电阻、串联电抗与并联电纳。
在一些实施方式中，将多组同步相量测量单元数据对各测量量求偏导，生成阻抗偏导参数包括：
将串联电阻、串联电抗与并联电纳分别对送电端正序电压相量求偏导，获得串联电阻、串联电抗与并联电纳的第一偏导参数；
将串联电阻、串联电抗与并联电纳分别对受电端正序电压相量求偏导，获得串联电阻、串联电抗与并联电纳的第二偏导参数；
将串联电阻、串联电抗与并联电纳分别对送电端正序电流相量求偏导，获得串联电阻、串联电抗与并联电纳的第三偏导参数；
将串联电阻、串联电抗与并联电纳分别对受电端正序电流相量求偏导，获得串联电阻、串联电抗与并联电纳的第四偏导参数；
将串联电阻、串联电抗与并联电纳分别对送电端正序电压相量与受电端正序电流相量的向角差求偏导，获得串联电阻、串联电抗与并联电纳的第五偏导参数；
将串联电阻、串联电抗与并联电纳分别对受电端正序电压相量与受电端正序电流相量的向角差求偏导，获得串联电阻、串联电抗与并联电纳的第六偏导参数；
将串联电阻、串联电抗与并联电纳分别对送电端正序电流相量与受电端正序电流相量的向角差求偏导，获得串联电阻、串联电抗与并联电纳的第七偏导参数。
在一些实施方式中，所述从能量管理系统中获取传输线路的静态参数确定搜索空间包括：
从能量管理系统中获取电力传输线的串联电阻、串联电抗与并联电纳静态值；
根据电力传输线的串联电阻、串联电抗与并联电纳静态值，以及预先设定的误差带系数，在串联电阻、串联电抗与并联电纳三个维度上生成可行性区域；
根据串联电阻、串联电抗与并联电纳三个维度上的可行性区域生成搜索空间。
在一些实施方式中，所述在搜索空间中对线路参数的偏导进行聚类，与多组传输线路参数生成参数误差包括：
遍历搜索空间中的每一点，获得该点与多组传输线路参数的参数误差；
将各测量量对线路参数的偏导进行聚类，得到核心点数目与搜索半径；
以核心点数目与搜索半径为参数在搜索空间中进行数据过滤，得到核心点数目最多且搜索半径最小的点作为参数误差。
在一些实施方式中，所述最大搜索半径幅值为0.03％、相角为0.01°，核心点数目最小值为3。
在一些实施方式中，所述根据阻抗偏导参数与参数误差确定系统误差，为使用最小二乘估计法确定系统误差。
在一些实施方式中，本方法还包括：在聚类时，搜索空间中的所有点按遍历顺序被编号；确定参数误差时，对应点的编号为传输线路参数对能量管理系统中的静态参数的误差。
本发明实施例还提供了一种电子设备，包括至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述方法。
从上面所述可以看出，本发明提供的技术方案通过使用在不同负载条件下对同步相量测量单元进行测量得到多组同步相量测量单元数据计算多组传输线路参数，将多组同步相量测量单元数据对各测量量求偏导生成阻抗偏导参数，从能量管理系统中获取传输线路的静态参数确定搜索空间对线路参数的偏导进行聚类与多组传输线路参数生成参数误差，根据阻抗偏导参数与参数误差确定系统误差并根据系统误差对同步相量测量单元进行校准的技术手段，能够根据能量管理系统数学模型与静态参数生成足够精确的参数误差，使得基于模型的校准方法具有实际应用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据本发明的一种同步相量测量单元在线校准方法的流程图；
图2为根据本发明的一种同步相量测量单元在线校准方法的一个实施例中，PMU数据系统误差向量图；
图3为根据本发明的一种同步相量测量单元在线校准方法的一个实施例中，电力传输线的PI等值模型图；
图4为根据本发明的一种同步相量测量单元在线校准方法的一个实施例中，基于误差带系数的搜索空间范围图；
图5为根据本发明的一种同步相量测量单元在线校准方法的一个实施例中，DBSCAN的算法示意图；
图6为本发明的执行一种同步相量测量单元在线校准方法的电子设备的一个实施例的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进一步进行清楚、完整、详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
基于上述目的，本发明实施例的第一个方面，提出了一种同步相量测量单元在线校准方法的一个实施例。
如图1所示，根据本发明实施例提供的同步相量测量单元在线校准方法包括：
步骤S101，在不同负载条件下对同步相量测量单元进行测量，得到多组同步相量测量单元数据，并根据多组同步相量测量单元数据计算多组传输线路参数；
步骤S103，将多组同步相量测量单元数据对各测量量求偏导，生成阻抗偏导参数；
步骤S105，从能量管理系统中获取传输线路的静态参数确定搜索空间，并在搜索空间中对线路参数的偏导进行聚类，与多组传输线路参数生成参数误差；
步骤S107，根据阻抗偏导参数与参数误差确定系统误差，并根据系统误差对同步相量测量单元进行校准。
在一些实施方式中，所述同步相量测量单元数据为电力传输线PI模型的电流电压数据，包括送电端正序电压相量、送电端正序电流相量、受电端正序电压相量、受电端正序电流相量。
在一些实施方式中，所述根据多组同步相量测量单元数据计算多组传输线路参数包括，为根据送电端正序电压相量、送电端正序电流相量、受电端正序电压相量、受电端正序电流相量，以节电电压电流方程获得电力传输线的串联电阻、串联电抗与并联电纳。
在一些实施方式中，将多组同步相量测量单元数据对各测量量求偏导，生成阻抗偏导参数包括：
将串联电阻、串联电抗与并联电纳分别对送电端正序电压相量求偏导，获得串联电阻、串联电抗与并联电纳的第一偏导参数；
将串联电阻、串联电抗与并联电纳分别对受电端正序电压相量求偏导，获得串联电阻、串联电抗与并联电纳的第二偏导参数；
将串联电阻、串联电抗与并联电纳分别对送电端正序电流相量求偏导，获得串联电阻、串联电抗与并联电纳的第三偏导参数；
将串联电阻、串联电抗与并联电纳分别对受电端正序电流相量求偏导，获得串联电阻、串联电抗与并联电纳的第四偏导参数；
将串联电阻、串联电抗与并联电纳分别对送电端正序电压相量与受电端正序电流相量的向角差求偏导，获得串联电阻、串联电抗与并联电纳的第五偏导参数；
将串联电阻、串联电抗与并联电纳分别对受电端正序电压相量与受电端正序电流相量的向角差求偏导，获得串联电阻、串联电抗与并联电纳的第六偏导参数；
将串联电阻、串联电抗与并联电纳分别对送电端正序电流相量与受电端正序电流相量的向角差求偏导，获得串联电阻、串联电抗与并联电纳的第七偏导参数。
在一些实施方式中，所述从能量管理系统中获取传输线路的静态参数确定搜索空间包括：
从能量管理系统中获取电力传输线的串联电阻、串联电抗与并联电纳静态值；
根据电力传输线的串联电阻、串联电抗与并联电纳静态值，以及预先设定的误差带系数，在串联电阻、串联电抗与并联电纳三个维度上生成可行性区域；
根据串联电阻、串联电抗与并联电纳三个维度上的可行性区域生成搜索空间。
在一些实施方式中，所述在搜索空间中对线路参数的偏导进行聚类，与多组传输线路参数生成参数误差包括：
遍历搜索空间中的每一点，获得该点与多组传输线路参数的参数误差；
将各测量量对线路参数的偏导进行聚类，得到核心点数目与搜索半径；
以核心点数目与搜索半径为参数在搜索空间中进行数据过滤，得到核心点数目最多且搜索半径最小的点作为参数误差。
在一些实施方式中，所述最大搜索半径幅值为0.03％、相角为0.01°，核心点数目最小值为3。
在一些实施方式中，所述根据阻抗偏导参数与参数误差确定系统误差，为使用最小二乘估计法确定系统误差。
在一些实施方式中，本方法还包括：在聚类时，搜索空间中的所有点按遍历顺序被编号；确定参数误差时，对应点的编号为传输线路参数对能量管理系统中的静态参数的误差。
从上面所述可以看出，本发明提供的技术方案通过使用在不同负载条件下对同步相量测量单元进行测量得到多组同步相量测量单元数据计算多组传输线路参数，将多组同步相量测量单元数据对各测量量求偏导生成阻抗偏导参数，从能量管理系统中获取传输线路的静态参数确定搜索空间对线路参数的偏导进行聚类与多组传输线路参数生成参数误差，根据阻抗偏导参数与参数误差确定系统误差并根据系统误差对同步相量测量单元进行校准的技术手段，能够根据能量管理系统数学模型与静态参数生成足够精确的参数误差，使得基于模型的校准方法具有实际应用价值。
基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提出了一种同步相量测量单元在线校准方法的一个实施例。
本发明在对现有PMU校准方法进行评估的基础上，提出了一种全新的基于含有误差数据源的校准方法。在传统的基于数学模型的校准方法中，通常有很强的假设，例如假设传输线的数学模型及其参数十分精确，或部分PMU量测数据没有误差等。然而在实际中，电力系统及其元件的数学建模很难做到十分精确，例如EMS中的线路参数参考值是静态值，无法反映负荷、温度、弧垂等动态变化因素。因此，以不精确的模型和参数来校准PMU数据，其效果往往不佳。此外，由于PMU数据采集和通信信道中各种随机及未知因素的影响，很难事先区分出精确和不精确的PMU数据。本发明在现有相关研究成果的基础上，利用数据挖掘技术中的基于密度的空间聚类算法，去除了现有算法中的苛刻假设，实现了以含有误差的PMU测量量和EMS中的参考值为数据源的PMU校核方法,大大提升了PMU校准方法的实用性。
同时，本发明运用统计学中的聚类算法DBSCAN来进行聚类，然后设定判别条件对所得的所有数据聚类进行甄别得到所需数据。DBSCAN是基于密度的聚类概念，即规定在聚类空间中以任意核心点为中心在一定区域内所包含点的数目不小于某一给定阈值，则所有包含点为核心点，其余的点则为噪音点。DBSCAN需要两个输入，即核心点搜索区域内所包含点的最小数目和最大搜索半径。在本发明中，对PMU量测线路的两端电压电流数据(包括幅值和相角)进行灵敏度分析发现，各测量量偏导对线路参数的精确度呈现线性关系。由于精确的线路参数在实际中无法得知,本发明根据EMS数据库中的电力线路参数参考值及容许的误差带设定搜索空间，空间内的每一个点即代表一组线路阻抗参数。在此搜索空间(通常为百万级以上)逐一取点计算，在代表正确的线路参数点，所有准确的测量量偏导会同时无限趋近于零从而形成该聚类中的核心点。因此在本发明中，根据PMU相关标准，可设置DBSCAN聚类的最大搜索半径并规定零点为搜索起始点，采用此DBSCAN得到大量数据聚类结果(包括聚类内核心点的数量和最小半径)，聚类数量等于搜索空间内点数。然后通过设定的数据过滤器进行甄别，甄别标准为聚类内核心点的数量最大且搜索半径最小，按照此标准找到的聚类可得到各测量量的误差。
另外，本发明在利用线路两端PMU测量量进行校准时，可同时对线路参数进行估计。在聚类计算过程中，所有搜索空间中的点均被按照遍历顺序进行编号，因此当PMU测量量误差被估计出来的同时，该结果所对应的计算点的编号也指示了实际线路参数对EMS数据库中参考值的误差。相比之前利用PMU测量量进行线路参数估计的方法，本发明能够同时完成PMU校准和线路参数估计，所得到的结果具有更多的信息、更可靠。与此同时，当线路参数在不同外界环境或电力系统运行状态下发生变化时，本发明的估计方法具有跟踪实时线路参数的优势，进而形成更准确的电网模型，提高电力系统潮流计算、网损分析、故障分析以及继电保护整定计算的精度。
图2示出的是PMU数据中的系统误差。如图2所示，为量测的电压相量，为对应的真实值，为幅值的系统偏差，为相角的系统偏差。并可得到如下关系式：
其中，V和θV分别为相量的幅值和相角。
图3示出的是三相电力传输线路的PI等值模型。如图3所示，和分别代表电力传输线路送电端的正序电压和电流相量；和分别代表受电端的正序电压和电流相量。Z和Y分别代表线路串联阻抗和并联导纳。根据节电电压、电流方程，可得到如下方程：
和
Z＝R+iX (3)
Y＝G+iBc (4)
其中，G和Bc分别为线路并联电导和电纳。结合式(3)-(4)求得Z和Y为：
将式(7)-(8)中的相量根据式(1)替换，用Ir的相角作为参考，可得到下列方程：
其中通常线路的并联电导G非常小，因此在PI模型中可以忽略。
为了研究线路参数对于PMU数据中系统偏差的敏感度，需要对式(9)-(11)求对测量量的偏导(均为复数形式)。如果可导，需要满足柯西-黎曼方程。经验证，式(9)-(11)满足柯西-黎曼方程，因此可得如下方程：
其中，系数Ax～Gx为偏导。以R为例，这些系数分别为：
和线路串联阻抗对各测量量的偏导的推导过程如下：
其中，
同样地，并联导纳Y对各测量量的偏导AB,BB…GB也可求得。
把式(12)-(14)写成矩阵形式可得:
值得注意的是，从表达式可以看出系数Ax～Gx随负载(电流)变化，例如假设有N组PMU数据在不同负载条件下量测得到，可得如下方程：
如果精确的线路参数事先已知，则PMU数据中的系统误差可用如下标准最小二乘估计：
F＝(HTH)-1HTE (26)
由于F中有七个未知量，因此H的秩要大于等于7，即3×N≥7或N≥3，(N∈N*)。向量E由实际的线路参数和利用式(9)-(11)计算所得的参数之差组成。如果假设精确的线路参数已知，则求PMU数据中的系统误差的步骤如下：
步骤1：根据式(9)-(11)计算线路的参数R,X,和B；
步骤2：通过比较步骤1所得的线路参数和对应的EMS数据库中的参考值REMS,XEMS,和BEMS得到向量E；
步骤3：对PMU数据和求偏导得到矩阵H；
步骤4：根据式(26)求向量F。
但在实际中，由于电力系统中动态变化的因素，EMS数据库中的静态参数只是线路实际参数的近似值，因此精确的线路参数无法得到，从而上面描述的最小二乘估计方法不能得到正确的结果。
利用仿真数据，根据灵敏度分析可知：线路参数参考值的误差对PMU数据中系统误差的估计的影响为线性。PMU数据中系统误差的估计对于线路参数参考值的误差很敏感，并且正确的PMU测量量偏导会在电抗参考值XEMS误差为零的地方相交。
如之前讨论，EMS数据库中的线路参数参考值只是一个近似值，因此引入一个误差带系数α，从而得到如下的约束：
其相应的可行性区域(搜索空间)如图4所示。
在搜索空间内的每一点(每一组线路参数)，运用统计学中的基于密度的空间聚类算法(DBSCAN，Density-based spatial clustering of applications with noise)来对PMU测量量对线路参数的偏导进行聚类。DBSCAN是基于密度的聚类概念，即规定在聚类空间中以任意核心点为中心在一定区域(如半径为ε的圆形)内所包含点的数目不小于某一给定阈值，则所有包含点为核心点，其余的点则为噪音点，如图5所示。DBSCAN需要两个输入，即核心点搜索区域内所包含点的最小数目和最大搜索半径。在代表正确的线路参数点，所有准确的测量量偏导会同时无限趋近于零从而形成该聚类中的核心点。
本发明提出的聚类算法DBSCAN的数据过滤方法具体流程如下：
步骤1：逐一遍历搜索空间内的每一点(总共M个点)；
步骤2：在每一点得到PMU数据的系统误差x形成
步骤3：用DBSCAN对各测量量对线路参数的偏导进行聚类得到核心点数目和搜索半径；
步骤4：利用数据过滤器得到搜索空间内核心点数目最多且搜索半径最小的点，此点对应PMU数据中的系统偏差和线路参数参考值的偏差。
为了减少计算时间，式(26)可扩展成(28)，矩阵E′(3N-by-M)和F′(3N-by-M)为扩展形式。
或
F′＝(HTH)-1HTE′
根据PMU相关标准，在本发明中DBSCAN的最大搜索半径ε可设为幅值为0.03％、相角为0.01°，核心点数目最小值minPts为3。
在聚类计算过程中，所有搜索空间中的点均被按照遍历顺序进行编号，因此通过基于DBSCAN的数据过滤器找到核心点数目最多且搜索半径最小的点时，当PMU测量量误差被估计出来的同时，该结果所对应的计算点的编号也指示了实际线路参数对EMS数据库中参考值的误差。REMS和XEMS的误差分别为-4％和-6％。同样地，当REMS,XEMS,和BEMS均有误差时，本发明能够准确得到各线路参数的误差。值得一提的是，当线路参数在不同外界环境或电力系统运行状态下发生变化时，本发明的参数估计具有跟踪实时线路参数的优势。
从上面所述可以看出，本发明提供的技术方案通过使用在不同负载条件下对同步相量测量单元进行测量得到多组同步相量测量单元数据计算多组传输线路参数，将多组同步相量测量单元数据对各测量量求偏导生成阻抗偏导参数，从能量管理系统中获取传输线路的静态参数确定搜索空间对线路参数的偏导进行聚类与多组传输线路参数生成参数误差，根据阻抗偏导参数与参数误差确定系统误差并根据系统误差对同步相量测量单元进行校准的技术手段，能够根据能量管理系统数学模型与静态参数生成足够精确的参数误差，使得基于模型的校准方法具有实际应用价值。
基于上述目的，本发明实施例的第三个方面，提出了一种执行所述同步相量测量单元在线校准方法的电子设备的一个实施例。
所述执行所述同步相量测量单元在线校准方法的电子设备包括至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上所述任意一种方法。
如图6所示，为本发明提供的执行所述实时通话中的语音处理方法的电子设备的一个实施例的硬件结构示意图。
以如图6所示的电子设备为例，在该电子设备中包括一个处理器601以及一个存储器602，并还可以包括：输入装置603和输出装置604。
处理器601、存储器602、输入装置603和输出装置604可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
存储器602作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的所述同步相量测量单元在线校准方法对应的程序指令/模块。处理器601通过运行存储在存储器602中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的同步相量测量单元在线校准方法。
存储器602可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据同步相量测量单元在线校准装置的使用所创建的数据等。此外，存储器602可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器602可选包括相对于处理器601远程设置的存储器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置603可接收输入的数字或字符信息，以及产生与同步相量测量单元在线校准装置的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置604可包括显示屏等显示设备。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器602中，当被所述处理器601执行时，执行上述任意方法实施例中的同步相量测量单元在线校准方法。
所述执行所述同步相量测量单元在线校准方法的电子设备的任何一个实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。所述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
此外，典型地，本公开所述的装置、设备等可为各种电子终端设备，例如手机、个人数字助理(PDA)、平板电脑(PAD)、智能电视等，也可以是大型终端设备，如服务器等，因此本公开的保护范围不应限定为某种特定类型的装置、设备。本公开所述的客户端可以是以电子硬件、计算机软件或两者的组合形式应用于上述任意一种电子终端设备中。
此外，根据本公开的方法还可以被实现为由CPU执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被CPU执行时，执行本公开的方法中限定的上述功能。
此外，上述方法步骤以及系统单元也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述步骤或单元功能的计算机程序的计算机可读存储介质实现。
此外，应该明白的是，本文所述的计算机可读存储介质(例如，存储器)可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器两者。作为例子而非限制性的，非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦写可编程ROM(EEPROM)或快闪存储器。易失性存储器可以包括随机存取存储器(RAM)，该RAM可以充当外部高速缓存存储器。作为例子而非限制性的，RAM可以以多种形式获得，比如同步RAM(DRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据速率SDRAM(DDR SDRAM)、增强SDRAM(ESDRAM)、同步链路DRAM(SLDRAM)以及直接RambusRAM(DRRAM)。所公开的方面的存储设备意在包括但不限于这些和其它合适类型的存储器。
本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现所述的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本公开的范围。
结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块和电路可以利用被设计成用于执行这里所述功能的下列部件来实现或执行：通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。通用处理器可以是微处理器，但是可替换地，处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP核、或任何其它这种配置。
结合这里的公开所描述的方法或算法的步骤可以直接包含在硬件中、由处理器执行的软件模块中或这两者的组合中。软件模块可以驻留在RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域已知的任何其它形式的存储介质中。示例性的存储介质被耦合到处理器，使得处理器能够从该存储介质中读取信息或向该存储介质写入信息。在一个替换方案中，所述存储介质可以与处理器集成在一起。处理器和存储介质可以驻留在ASIC中。ASIC可以驻留在用户终端中。在一个替换方案中，处理器和存储介质可以作为分立组件驻留在用户终端中。
在一个或多个示例性设计中，所述功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现，则可以将所述功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质来传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，该通信介质包括有助于将计算机程序从一个位置传送到另一个位置的任何介质。存储介质可以是能够被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为例子而非限制性的，该计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁性存储设备，或者是可以用于携带或存储形式为指令或数据结构的所需程序代码并且能够被通用或专用计算机或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。此外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线路(DSL)或诸如红外线、无线电和微波的无线技术来从网站、服务器或其它远程源发送软件，则上述同轴线缆、光纤线缆、双绞线、DSL或诸如红外先、无线电和微波的无线技术均包括在介质的定义。如这里所使用的，磁盘和光盘包括压缩盘(CD)、激光盘、光盘、数字多功能盘(DVD)、软盘、蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述内容的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。
公开的示例性实施例，但是应当注公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本公开的元素可以以个体形式描述或要求，但是也可以设想多个，除非明确限制为单数。
应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”(“a”、“an”、“the”)旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
上述本公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种同步相量测量单元在线校准方法，其特征在于，包括：
在不同负载条件下对同步相量测量单元进行测量，得到多组同步相量测量单元数据，并根据多组同步相量测量单元数据计算多组传输线路参数；
将多组同步相量测量单元数据对各测量量求偏导，生成阻抗偏导参数；
从能量管理系统中获取传输线路的静态参数确定搜索空间，并在搜索空间中对线路参数的偏导进行聚类，与多组传输线路参数生成参数误差；
根据阻抗偏导参数与参数误差确定系统误差，并根据系统误差对同步相量测量单元进行校准。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同步相量测量单元数据为电力传输线PI模型的电流电压数据，包括送电端正序电压相量、送电端正序电流相量、受电端正序电压相量、受电端正序电流相量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据多组同步相量测量单元数据计算多组传输线路参数包括，为根据送电端正序电压相量、送电端正序电流相量、受电端正序电压相量、受电端正序电流相量，以节电电压电流方程获得电力传输线的串联电阻、串联电抗与并联电纳。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将多组同步相量测量单元数据对各测量量求偏导，生成阻抗偏导参数包括：
将串联电阻、串联电抗与并联电纳分别对送电端正序电压相量求偏导，获得串联电阻、串联电抗与并联电纳的第一偏导参数；
将串联电阻、串联电抗与并联电纳分别对受电端正序电压相量求偏导，获得串联电阻、串联电抗与并联电纳的第二偏导参数；
将串联电阻、串联电抗与并联电纳分别对送电端正序电流相量求偏导，获得串联电阻、串联电抗与并联电纳的第三偏导参数；
将串联电阻、串联电抗与并联电纳分别对受电端正序电流相量求偏导，获得串联电阻、串联电抗与并联电纳的第四偏导参数；
将串联电阻、串联电抗与并联电纳分别对送电端正序电压相量与受电端正序电流相量的向角差求偏导，获得串联电阻、串联电抗与并联电纳的第五偏导参数；
将串联电阻、串联电抗与并联电纳分别对受电端正序电压相量与受电端正序电流相量的向角差求偏导，获得串联电阻、串联电抗与并联电纳的第六偏导参数；
将串联电阻、串联电抗与并联电纳分别对送电端正序电流相量与受电端正序电流相量的向角差求偏导，获得串联电阻、串联电抗与并联电纳的第七偏导参数。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述从能量管理系统中获取传输线路的静态参数确定搜索空间包括：
从能量管理系统中获取电力传输线的串联电阻、串联电抗与并联电纳静态值；
根据电力传输线的串联电阻、串联电抗与并联电纳静态值，以及预先设定的误差带系数，在串联电阻、串联电抗与并联电纳三个维度上生成可行性区域；
根据串联电阻、串联电抗与并联电纳三个维度上的可行性区域生成搜索空间。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在搜索空间中对线路参数的偏导进行聚类，与多组传输线路参数生成参数误差包括：
遍历搜索空间中的每一点，获得该点与多组传输线路参数的参数误差；
将各测量量对线路参数的偏导进行聚类，得到核心点数目与搜索半径；
以核心点数目与搜索半径为参数在搜索空间中进行数据过滤，得到核心点数目最多且搜索半径最小的点作为参数误差。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述最大搜索半径幅值为0.03％、相角为0.01°，核心点数目最小值为3。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据阻抗偏导参数与参数误差确定系统误差，为使用最小二乘估计法确定系统误差。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：在聚类时，搜索空间中的所有点按遍历顺序被编号；确定参数误差时，对应点的编号为传输线路参数对能量管理系统中的静态参数的误差。
10.一种电子设备，其特征在于，包括至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-9中任意一项所述的方法。
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