CN111208351B - 基于负荷跳变计算供电线路阻抗的方法、存储介质 - Google Patents

基于负荷跳变计算供电线路阻抗的方法、存储介质 Download PDF

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CN111208351B CN202010053775.0A CN202010053775A CN111208351B CN 111208351 B CN111208351 B CN 111208351B CN 202010053775 A CN202010053775 A CN 202010053775A CN 111208351 B CN111208351 B CN 111208351B
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Abstract

本发明公开了一种基于负荷跳变计算供电线路阻抗的方法、计算机可读取的存储介质。所述方法通过将两个分支单元为边界的线路分段作为计算台区供电线路阻抗的基本计算单元，当基本计算单元中的两个分支单元出现负荷跳变，且该线路分段内的各电表未出现负荷跳变时，获取所述两个分支单元在发生负荷跳变前后的电压测量值和电流测量值，并基于测量值差值来计算该基本计算单元的阻抗值，从而消除电表自身的误差和影响量误差对于计算结果的影响，确保了基本计算单元阻抗值的精准度，从而可以有效地应用于线路故障分析中。

Description

基于负荷跳变计算供电线路阻抗的方法、存储介质
技术领域
本发明涉及供电线路阻抗计算技术领域，特别地，涉及一种基于负荷跳变计算供电线路阻抗的方法、计算机可读取的存储介质。
背景技术
台区供电网络的阻抗对于线路故障分析起到至关重要的作用，获得精准的台区线路阻抗值有助于准确分析线路故障问题。但是，由于供电线路的阻抗比较敏感，而智能表等设备在实际使用中不可避免地存在测量误差，因此，系统测量误差会对计算产生较大的影响，从而导致计算得到的供电线路阻抗值的精准度较差，无法应用于线路故障分析中。而系统测量误差主要包括电表自身误差和影响量引起的误差，电表自身误差包括电流采样电路引起的误差，电压采样电路引起的误差，计量芯片引起的误差等；而关于影响量引起的误差：由于不同电表的运行环境(温湿度、电磁环境等)、运行状态各不相同，这些环境因素会带来影响量误差，并且影响量误差具有一定的随机性，有时会带来较大的计算偏差。
例如专利CN201410217454.4公开的一种基于注入信号的配电网永久性故障辨识方法，其是在馈线故障跳闸后在故障相之间注入恒频的电压检测信号，利用检测到的注入信号电压、电流计算故障相间端口的等值输入阻抗，并同故障前基于工频信号计算得到的等值输入阻抗在归一频率下进行比较，若两者幅值相近相等则为瞬时性相间故障，如两者幅值相差较大则为永久性故障。专利CN201410217454.4的技术方案中是直接利用测量得到的电压值和电流值然后通过欧姆定律计算得到阻抗值，其忽略了系统测量误差对于计算阻抗值的影响，故而其计算得到的阻抗值的精准度较差，其基于不精准的阻抗值得到的故障分析结果也是不准确的。
因此，目前已有的计算供电线路阻抗的方法，无法消除系统测量误差的影响，无法计算出供电线路的精准阻抗。
发明内容
本发明提供了一种基于负荷跳变计算供电线路阻抗的方法、计算机可读取的存储介质，以解决现有的计算供电线路阻抗的方法存在的无法消除系统测量误差的影响而导致无法精准计算供电线路的阻抗的技术问题。
根据本发明的一个方面，提供一种基于负荷跳变计算供电线路阻抗的方法，包括以下步骤：
步骤S1：周期性采集台区供电网络中所有电表和分支单元的负荷值，将两个分支单元为边界的线路分段作为计算台区供电线路阻抗的基本计算单元，当基本计算单元中的两个分支单元出现负荷跳变，且该线路分段内的各电表未出现负荷跳变时，获取所述两个分支单元在发生负荷跳变前后的测量值，测量值包括电压测量值和电流测量值；
步骤S2：基于所述两个分支单元在发生负荷跳变前后的测量值差值计算该基本计算单元的阻抗值；
步骤S3：重复执行步骤S1和步骤S2，直到计算出台区供电网络中所有基本计算单元的阻抗值。
进一步地，所述步骤S2中基于以下公式计算得到基本计算单元的阻抗值：
R＝【(U测a2-U测a1)-(U测b2-U测b1)】/(I测2-I测1)
其中，U测a2和U测b2分别表示两个分支单元在发生负荷跳变后的电压测量值，U测a1和U测b1表示两个分支单元在发生负荷跳变前的电压测量值，I测1和I测2分别表示该基本计算单元在发生负荷跳变前后的电流测量值。
进一步地，所述步骤S1中采用以下方式判定是否出现负荷跳变：
将各电表或分支单元的负荷变化值与预设的有效负荷跳变门限值进行比较，若负荷跳变值大于等于预设的有效负荷跳变门限值，则判定该电表或分支单元出现负荷跳变，否则判定其未出现负荷跳变。
进一步地，在所述步骤S1中，当所述基本计算单元中的两个分支单元出现负荷跳变，且该线路分段内的各电表负荷平滑波动时，则将所述步骤S2计算得到的阻抗值作为精准值，其中通过以下方式判断是否属于负荷平滑波动：
将各电表的负荷变化值与预设的负荷平滑波动门限值进行比较，若各电表的负荷变化值小于预设的负荷平滑波动门限值，则判定该电表属于负荷平滑波动。
进一步地，在所述步骤S1中，当所述基本计算单元中的两个分支单元出现负荷跳变，且该线路分段内的各电表出现负荷变化时，则将所述步骤S2中计算得到的阻抗值作为参考值，其中通过以下方式判断是否属于负荷变化：
将各电表的负荷变化值与预设的负荷平滑波动门限值、负荷变化参考值进行比较，若电表的负荷变化值大于平滑波动门限值且小于负荷变化参考值，则判定该电表属于负荷变化。
进一步地，还包括以下步骤：
步骤S4：记录每一轮计算出来的阻抗精准值，并进行阻抗异常检查和精准值选举。
进一步地，在所述步骤S4中，当某一基本计算单元的阻抗精准值的新值与旧值的差值超过阈值时，则判定该线路分段出现异常，需要重点排查该线路分段是否存在窃电情况、突发性线路接地情况和线路损伤情况；
当新值与旧值的差值在误差范围内时，则将两者的负荷跳变值较大者对应计算出来的阻抗值作为精准值。
进一步地，所述步骤S4还包括以下步骤：
记录每一轮计算出来的阻抗参考值，并进行阻抗异常检查，当某一基本计算单元的阻抗参考值的新值和阻抗精准值的差值大于阈值时，则判定该线路分段出现异常，则需要重点排查该线路分段是否存在窃电情况、突发性线路接地情况和线路损伤情况。
进一步地，还包括以下步骤：
步骤S5：基于长时间的测量和计算结果得到各个线路分段的阻抗精准值变化曲线，若出现某一线路分段的阻抗精准值持续稳步增大，则判定该线路分段出现渐变性线路异常，则需重点排查熔断器、避雷器或穿墙套管的绝缘阻抗下降导致的线路老化问题。
本发明还提供一种计算机可读取的存储介质，用于存储基于负荷跳变计算供电线路阻抗的计算机程序，该计算机程序在计算机上运行时执行如上所述的基于负荷跳变计算供电线路阻抗的方法。
本发明具有以下有益效果：
本发明的基于负荷跳变计算供电线路阻抗的方法，通过将两个分支单元为边界的线路分段作为计算台区供电线路阻抗的基本计算单元，当基本计算单元中的两个分支单元出现负荷跳变，且该线路分段内的各电表未出现负荷跳变时，获取所述两个分支单元在发生负荷跳变前后的电压测量值和电流测量值，并基于测量值差值来计算该基本计算单元的阻抗值，从而消除电表自身的误差和影响量误差对于计算结果的影响，确保了基本计算单元阻抗值的精准度，从而可以有效地应用于线路故障分析中。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的基于负荷跳变计算供电线路阻抗的方法的流程示意图。
图2是本发明优选实施例的台区供电网络的线路拓扑示意图。
图3是本发明优选实施例的台区供电线路中某一线路分段的示意图。
图4是本发明优选实施例的台区供电线路中某一中间段线路的示意图。
图5是本发明优选实施例的台区供电线路中某一末段线路的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
为了便于理解，如图1所示，本发明的优选实施例提供一种基于负荷跳变计算供电线路阻抗的方法，包括以下步骤：
步骤S1：周期性采集台区供电网络中所有电表和分支单元的负荷值，将两个分支单元为边界的线路分段作为计算台区供电线路阻抗的基本计算单元，当基本计算单元中的两个分支单元出现负荷跳变，且该线路分段内的各电表未出现负荷跳变时，获取所述两个分支单元在发生负荷跳变前后的测量值，测量值包括电压测量值和电流测量值；
步骤S2：基于所述两个分支单元在发生负荷跳变前后的测量值差值计算该基本计算单元的阻抗值；
步骤S3：重复执行步骤S1和步骤S2，直到计算出台区供电网络中所有基本计算单元的阻抗值。
在本实施例中，所述基于负荷跳变计算供电线路阻抗的方法，通过将两个分支单元为边界的线路分段作为计算台区供电线路阻抗的基本计算单元，当基本计算单元中的两个分支单元出现负荷跳变，且该线路分段内的各电表未出现负荷跳变时，获取所述两个分支单元在发生负荷跳变前后的电压测量值和电流测量值，并基于测量值差值来计算该基本计算单元的阻抗值，从而消除电表自身的误差和影响量误差对于计算结果的影响，确保了基本计算单元阻抗值的精准度，从而可以有效地应用于线路故障分析中。
可以理解，在所述步骤S1中，负荷值可以是视在功率、有功功率、无功功率、功率因素、电流、有功电流、无功电流等电力系统的基本负荷参量，这些负荷参量随时间的变化特征可以应用于判断负荷的类型和归属，从而可以很好地适用于台区供电线路阻抗的计算。如图2所示，分支单元指的是装在支线起点的分支设备，可以对其后的分支线路进行负荷计量，即计量以分支单元为起点的后续供电线路(含所有子分支)上的总负荷。分支单元可以是智能低压分路监测单元或智能断路器，也可以是其他具备负荷计量功能的分支设备。另外，所述步骤S1中进行数据采集时需保证时间同步，以确保采集到的数据的可信度以及便于进行后续的阻抗计算，其中，时间同步包括采集时间同步和测量时间同步，采集时间同步是整个台区供电网络在同一时刻发起对不同电表的负荷抄读指令，测量时间同步是电表在接收到抄读指令后，在同一时刻进行负荷测量。高精度的时间同步，可以保证台区供电网络内所有设备的负荷统计的时间同步，是负荷跳变识别技术的基础。在本实施例中，台区供电网络的分支单元和各电表都搭载有载波模块，与集中器的CCO(Central Coordination中央协调器)共同构成一个载波网络，宽带载波网络具有高精度的时间同步，即载波网络中的所有载波模块按网络基准时间保持高精度同步，从而以网络基准时间作为时间系统，在载波模块上按同一时刻发起负荷的抄读指令，即可达到系统采集时间的同步。而对于测量时间同步，在电表中负荷的计量和读出分别由计量芯和管理芯实现，其中，计量芯负责周期性计量、记录负荷数据，管理芯负责从计量芯中读出负荷数据，因此计量负荷的时间点和读出负荷的时间点之间有一个随机的时间差，这个时间差在0到几百毫秒间，这个天然存在的时间差，导致测量时间很难精准同步。现有获取电表和分支单元负荷值的方式都是单点抄读方式，其中，单点抄读是指按照一个时间点去抄读，结果得到一个抄读数据，但是采用单点抄读的方式无法消除测量时间不同步带来的影响。而本实施例优选采用窗口抄读的方式来获取各电表和分支单元的负荷值，具体为，按照一个时间窗口去抄读负荷值，一个时间窗口中包含多个时间点，一次时间窗口抄读就可以得到多个时间点的抄读数据。如果一个时间窗口抄读到的多个负荷数据之间是平滑波动的，那么可以认为该电表或分支单元的负荷在该抄读节点处于稳态，可以采用平滑值作为抄读的负荷值，该平滑值可以采用窗口某时间点的负荷数据，也可以采用窗口多个负荷数据的平均值；如果一个时间窗口抄读到的多个负荷值数据是存在跳变的，则认为电表的负荷在该抄读节点不处于稳态，则放弃该时间窗口抄读到的负荷数据。例如，采集周期为1分钟，即1分钟抄读一次负荷数据，按窗口抄读，窗口为3秒，每秒读一次，这样每个抄读周期可以读到3个负荷数据，间隔1秒。如果这一抄读周期的3个数据是平滑波动，那么可以认为该电表或分支单元的负荷在该节点处于稳态，可以采用负荷值数据的平均值作为抄读数据；如果这一抄读周期的3个负荷数据恰好存在跳变，则认为该电表或分支单元的负荷在该节点不处于稳态，则放弃该抄读数据。
在所述步骤S1中，通过采用窗口抄读的方式并进行数据平滑以获取负荷的稳态值，对非稳态的数据直接丢弃，从而可以有效消除测量时间不同步带来的影响，确保抄读数据的准确性和可靠性。
可以理解，在所述步骤S2中基于以下公式计算得到基本计算单元的阻抗值：
R＝【(U测a2-U测a1)-(U测b2-U测b1)】/(I测2-I测1)
其中，U测a2和U测b2分别表示两个分支单元在发生负荷跳变后的电压测量值，U测a1和U测b1表示两个分支单元在发生负荷跳变前的电压测量值，I测1和I测2分别表示该基本计算单元在发生负荷跳变前后的电流测量值。
具体地，对于某一物理量(电压、电流等)，它的真实值为Y，测量值为Y测，误差为ε，则Y＝Y测-ε(1)，或者ε＝Y测-Y。
如图3所示，a、b为线路上的两点，Rab为a、b间的线路阻抗，Ua、Ub为a、b两点的电势真值，Iab为a、b间的线路的电流真值，根据欧姆定律：
Rab＝(Ua-Ub)/Iab
但是由于供电线路阻抗比较敏感，较小的测量误差都会对计算带来较大的影响，因此，上式不能直接使用。将上式变换后得到：
(Ua-Ub)＝Iab*Rab
对于时刻1，Ua1-Ub1＝Iab1*Rab；
对于时刻2，Ua2-Ub2＝Iab2*Rab；
上述两式相减得到：(Ua2-Ub2)-(Ua1-Ub1)＝Rab*(Iab2-Iab1)，
即(Ua2-Ua1)-(Ub2-Ub1)＝Rab*(Iab2-Iab1)(3)，
将上述公式(1)代入到公式(3)中得到：
(U测a2-εua2-U测a1+εua1)-(U测b2-εub2-U测b1+εub1)＝(I测ab2-εIab2-I测ab1+εIab1)*Rab，
即(U测a2-U测a1)-(U测b2-U测b1)＝(I测ab2-I测ab1)*Rab-(εIab2-εIab1)*Rab+(εua2-εua1)-(εub2-εub1)。
由于电流表的计量误差一般在1％以内，因此，当(I测ab2-I测ab1)较大时，即供电网络出现负荷跳变时，
(εIab2-εIab1)＜2*max(|εIab2|，|εIab1|)＜＜(I测ab2-I测ab1)；
即当出现负荷跳变时，(εIab2-εIab1)相对于(I测ab2-I测ab1)可以忽略，则上式演化为：
(U测a2-U测a1)-(U测b2-U测b1)＝(I测ab2-I测ab1)*Rab+(εua2-εua1)-(εub2-εub1)
而测量电压的误差，分为影响量误差和电表自身引起的误差，对于影响量误差，由于采用的是同一点负荷跳变前后的电压差值来进行计算，故而可以有效消除电压的影响量误差；而对于电表自身引起的误差，则由于a、b两点间的跳变前后电压差值的差很小，它们的误差值更小，并且所述步骤S1中选取的是以两个分支单元为边界的线路分段作为计算台区供电线路阻抗的基本计算单元，每个基本计算单元的路径较长，即Rab较大，在负荷跳变前后，即(I测ab2-I测ab1)较大时，(εua2-εua1)-(εub2-εub1)相对于(I测ab2-I测ab1)*Rab可以忽略，因此上式简化为：
Rab＝【(U测a2-U测a1)-(U测b2-U测b1)】/(I测ab2-I测ab1) (4)
上述公式(4)是基于物理量测量值的跳变前后的差值进行计算，有效地消除了测量误差对于供电线路阻抗计算的影响，确保了阻抗计算的精准度。并且，从上面的分析可知，当负荷跳变幅度越大，即(I测ab2-I测ab1)越大时，推导中忽略的-(εIab2-εIab1)*Rab+(εua2-εua1)-(εub2-εub1)对阻抗计算带来的影响越小，计算出来的阻抗值越接近真实值。
还可以理解，作为优选的，在所述步骤S1中采用以下方式来判定各电表和分支单元是否出现负荷跳变：
将各电表或分支单元的负荷变化值与预设的有效负荷跳变门限值进行比较，若负荷跳变值大于等于预设的有效负荷跳变门限值，则判定该电表或分支单元出现负荷跳变，否则判定其未出现负荷跳变。
其中，预设的有效负荷跳变门限值的取值通常较大，例如对于功率来说，定义有效负荷跳变门限值为1000w，当各电表或分支单元的功率变化值超过1000w时，则判定为负荷有效跳变，否则判定为未出现负荷跳变。
还可以理解，作为优选的，在所述步骤S1中，当所述基本计算单元中的两个分支单元出现负荷跳变，且该线路分段内的各电表负荷平滑波动时，则将所述步骤S2计算得到的阻抗值作为精准值，其中，通过以下方式判断是否属于负荷平滑波动：
将各电表的负荷变化值与预设的负荷平滑波动门限值进行比较，若各电表的负荷变化值小于预设的负荷平滑波动门限值，则判定该电表属于负荷平滑波动。
其中，负荷平滑波动门限值的取值通常较小，例如对于功率来说，定义负荷平滑波动门限值为10w，当电表的功率变化值小于10w时，则判定为该电表负荷平滑波动，否则判定该电表不处于负荷平滑波动。在本实施例中，将计算线路分段阻抗精准值的选择时机定位：本分段外出现负荷跳变，本分段内负荷平滑波动，从而可以精准地计算出该线路分段的阻抗值。
可以理解，作为优选的，在所述步骤S1中，当所述基本计算单元中的两个分支单元出现负荷跳变，且该线路分段内的各电表出现负荷变化时，则将所述步骤S2中计算得到的阻抗值作为参考值，其中通过以下方式判断是否属于负荷变化：
将各电表的负荷变化值与预设的负荷平滑波动门限值、负荷变化参考值进行比较，若电表的负荷变化值大于平滑波动门限值且小于负荷变化参考值，则判定该电表属于负荷变化。
其中，负荷变化参考值的取值在负荷平滑波动门限值和有效负荷跳变门限值之间，例如对于功率来说，定位负荷变化参考值为50w，当电表的负荷变化值大于10w且小于50w时，则判定该电表属于负荷变化。此时，在本线路分段外出现负荷跳变，而在本线路分段内出现较小的负荷变化，计算结果会出现较小的误差，此时计算出的阻抗值可以作为一个参考值来使用。
可以理解，作为优选的，所述基于负荷跳变计算供电线路阻抗的方法还包括以下步骤：
步骤S4：记录每一轮计算出来的阻抗精准值，并进行阻抗异常检查和精准值选举。
在所述步骤S4中，当某一基本计算单元的阻抗精准值的新值与旧值的差值超过阈值时，则判定该线路分段出现异常，需要重点排查该线路分段是否存在窃电情况、突发性线路接地情况和线路损伤情况；而当新值与旧值的差值在误差范围内时，则将两者的负荷跳变值较大者对应计算出来的阻抗值作为精准值。例如，当阻抗精准值的新值和旧值相差超过100％，那么就判定该线路分段出现异常；又例如，当新值与旧值的差值在20％的误差范围内，则选取两者当中负荷跳变值较大者对应计算出的阻抗值作为精准值，否则不进行处理。其中，具体的阈值和误差范围的取值设定可以根据实际精度需要进行设定，在此不做具体限定，只需满足阈值的取值大于误差范围的取值即可。
可以理解，作为优选的，所述步骤S4还包括以下步骤：
记录每一轮计算出来的阻抗参考值，并进行阻抗异常检查，当某一基本计算单元的阻抗参考值的新值和阻抗精准值的差值大于阈值时，则判定该线路分段出现异常，则需要重点排查该线路分段是否存在窃电情况、突发性线路接地情况和线路损伤情况。
可以理解，作为优选的，所述基于负荷跳变计算供电线路阻抗的方法还包括以下步骤：
步骤S5：基于长时间的测量和计算结果得到各个线路分段的阻抗精准值变化曲线，若出现某一线路分段的阻抗精准值持续稳步增大，则判定该线路分段出现渐变性线路异常，则需重点排查熔断器、避雷器或穿墙套管的绝缘阻抗下降导致的线路老化问题。
如图4和图5所示，本发明以以下实施例来做推导说明，其中，图4表示的是供电线路的中间段的示意图，图5表示是供电线路末段的示意图，而末段中的末端电表e则可以等效为中间段的分支单元e，ae线路分段为待计算线路分段，即ae线路分段为基本计算单元，本实施例在进行推导过程中不再进行额外区分。
选取ae线路分段的两端分支单元a和e出现负荷跳变，且该线路分段中间的各个电表b、c、d负荷平滑波动时，计算ae线路分段阻抗的精准值。
推导如下：
Uae＝Uab+Ubc+Ucd+Ude＝Iab*Rab+Ibc*Rbc+Icd*Rcd+Ide*Rde，
对于e跳变前的时刻1有：
Uae1＝Iab1*Rab+Ibc1*Rbc+Icd1*Rcd+Ide1*Rde，
Uae2＝Iab2*Rab+Ibc2*Rbc+Icd2*Rcd+Ide2*Rde，
故，Uae2-Uae1＝(Iab2*Rab+Ibc2*Rbc+Icd2*Rcd+Ide2*Rde)-(Iab1*Rab+Ibc1*Rbc+Icd1*Rcd+Ide1*Rde)，
即，Uae2-Uae1＝(Iab2-Iab1)*Rab+(Ibc2-Ibc1)*Rbc+(Icd2-Icd1)*Rcd+(Ide2-Ide1)*Rde；
由于负荷跳变出现在a、e，而b、c、d表负荷平滑波动，所以可以忽略掉b、c、d表电流的微小变化，即
Iab2-Iab1＝Ibc2-Ibc1＝Icd2-Icd1＝Ide2-Ide1＝Ie2-Ie1
因此，Uae2-Uae1＝(Iab2-Iab1)*(Rab+Rbc+Rcd+Rde)＝(Ie2-Ie1)*Rae，
而Uae1＝Ua1-Ue1,Uae2＝Ua2-Ue2,
从而可以得到类似于公式(4)的结果：
Rae＝【(Ua2-Ua1)-(Ue2-Ue1)】/(Ie2-Ie1)。
由此可见，本发明的计算基本计算单元的精准阻抗的计算公式是可行的，并且基于测量值差值来计算该基本计算单元的阻抗值，从而消除电表自身的误差和影响量误差对于阻抗值计算结果的影响，确保了基本计算单元阻抗值的计算精准度，从而可以有效地应用于线路故障分析中。
另外，本发明的另一实施例还提供一种计算机可读取的存储介质，用于存储基于负荷跳变计算供电线路阻抗的计算机程序，该计算机程序在计算机上运行时执行如上所述的基于负荷跳变计算供电线路阻抗的方法。
一般计算机可读取介质的形式包括：软盘(floppy disk)、可挠性盘片(flexibledisk)、硬盘、磁带、任何其余的磁性介质、CD-ROM、任何其余的光学介质、打孔卡片(punchcards)、纸带(paper tape)、任何其余的带有洞的图案的物理介质、随机存取存储器(RAM)、可编程只读存储器(PROM)、可抹除可编程只读存储器(EPROM)、快闪可抹除可编程只读存储器(FLASH-EPROM)、其余任何存储器芯片或卡匣、或任何其余可让计算机读取的介质。指令可进一步被一传输介质所传送或接收。传输介质这一术语可包含任何有形或无形的介质，其可用来存储、编码或承载用来给机器执行的指令，并且包含数字或模拟通信信号或其与促进上述指令的通信的无形介质。传输介质包含同轴电缆、铜线以及光纤，其包含了用来传输计算机数据信号的总线的导线。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于负荷跳变计算供电线路阻抗的方法，其特征在于，
包括以下步骤：
步骤S1：周期性采集台区供电网络中所有电表和分支单元的负荷值，将两个分支单元为边界的线路分段作为计算台区供电线路阻抗的基本计算单元，当基本计算单元中的两个分支单元出现负荷跳变，且该线路分段内的各电表未出现负荷跳变时，获取所述两个分支单元在发生负荷跳变前后的测量值，测量值包括电压测量值和电流测量值；
步骤S2：基于所述两个分支单元在发生负荷跳变前后的测量值差值计算该基本计算单元的阻抗值；
步骤S3：重复执行步骤S1和步骤S2，直到计算出台区供电网络中所有基本计算单元的阻抗值；
步骤S4：记录每一轮计算出来的阻抗精准值，并进行阻抗异常检查和精准值选举，当某一基本计算单元的阻抗精准值的新值与旧值的差值超过阈值时，则判定该线路分段出现异常，需要重点排查该线路分段是否存在窃电情况、突发性线路接地情况和线路损伤情况，而当新值与旧值的差值在误差范围内时，则将两者的负荷跳变值较大者对应计算出来的阻抗值作为精准值。
2.如权利要求1所述的基于负荷跳变计算供电线路阻抗的方法，其特征在于，
所述步骤S2中基于以下公式计算得到基本计算单元的阻抗值：
R＝【(U测a2-U测a1)-(U测b2-U测b1)】/(I测2-I测1)
其中，U测a2和U测b2分别表示两个分支单元在发生负荷跳变后的电压测量值，U测a1和U测b1表示两个分支单元在发生负荷跳变前的电压测量值，I测1和I测2分别表示该基本计算单元在发生负荷跳变前后的电流测量值。
3.如权利要求1所述的基于负荷跳变计算供电线路阻抗的方法，其特征在于，
所述步骤S1中采用以下方式判定是否出现负荷跳变：
将各电表或分支单元的负荷变化值与预设的有效负荷跳变门限值进行比较，若负荷跳变值大于等于预设的有效负荷跳变门限值，则判定该电表或分支单元出现负荷跳变，否则判定其未出现负荷跳变。
4.如权利要求3所述的基于负荷跳变计算供电线路阻抗的方法，其特征在于，
在所述步骤S1中，当所述基本计算单元中的两个分支单元出现负荷跳变，且该线路分段内的各电表负荷平滑波动时，则将所述步骤S2计算得到的阻抗值作为精准值，其中通过以下方式判断是否属于负荷平滑波动：
将各电表的负荷变化值与预设的负荷平滑波动门限值进行比较，若各电表的负荷变化值小于预设的负荷平滑波动门限值，则判定该电表属于负荷平滑波动。
5.如权利要求4所述的基于负荷跳变计算供电线路阻抗的方法，其特征在于，
在所述步骤S1中，当所述基本计算单元中的两个分支单元出现负荷跳变，且该线路分段内的各电表出现负荷变化时，则将所述步骤S2中计算得到的阻抗值作为参考值，其中通过以下方式判断是否属于负荷变化：
将各电表的负荷变化值与预设的负荷平滑波动门限值、负荷变化参考值进行比较，若电表的负荷变化值大于平滑波动门限值且小于负荷变化参考值，则判定该电表属于负荷变化。
6.如权利要求5所述的基于负荷跳变计算供电线路阻抗的方法，其特征在于，
所述步骤S4还包括以下步骤：
记录每一轮计算出来的阻抗参考值，并进行阻抗异常检查，当某一基本计算单元的阻抗参考值的新值和阻抗精准值的差值大于阈值时，则判定该线路分段出现异常，则需要重点排查该线路分段是否存在窃电情况、突发性线路接地情况和线路损伤情况。
7.如权利要求1所述的基于负荷跳变计算供电线路阻抗的方法，其特征在于，
还包括以下步骤：
步骤S5：基于长时间的测量和计算结果得到各个线路分段的阻抗精准值变化曲线，若出现某一线路分段的阻抗精准值持续稳步增大，则判定该线路分段出现渐变性线路异常，则需重点排查熔断器、避雷器或穿墙套管的绝缘阻抗下降导致的线路老化问题。
8.一种计算机可读取的存储介质，用于存储基于负荷跳变计算供电线路阻抗的计算机程序，其特征在于，该计算机程序在计算机上运行时执行如权利要求1～7任一项所述的基于负荷跳变计算供电线路阻抗的方法。
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