CN112421616B - 一种电网主网中设备参数的辨识方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及计算机技术领域，具体揭示了一种电网主网中设备参数的辨识方法。所述方法包括：获取原始的实时量测数据和电网设备参数；对该原始的实时量测数据进行数据质量检查，并将符合预设的质量检查要求的数据确定为目标实时量测数据；基于递推闭环系统辨识准则建立设备参数辨识模型；利用该参数辨识模型辨识电网设备参数；利用该参数辨识模型辨识得到的辨识参数进行潮流计算；判断潮流计算结果是否满足预定修正条件；如果该潮流计算结果满足预定修正条件，则根据该辨识参数修正设备实际运行参数。此方法下，能够准确高效地实现了不合理设备参数的辨识与修正。

Description

一种电网主网中设备参数的辨识方法及系统

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种电网主网中设备参数的辨识方法及系统。

背景技术

电网潮流分析与优化是电力系统规划、运行、控制的基础，通过潮流计算可以在给定电力系统网络拓扑、元件参数和发电、负荷参量条件下，计算稳态运行状态参数在电力网中的分布。主网中设备与线路的参数会随着运行老化与环境变化而偏离出场标定值，而主站系统中的对应参数仍为其出厂参数。主网调度员在进行开关断路模拟时，发现潮流计算理论功率值与真实功率值相差较大，最大偏差可达30％。由于潮流计算的模型巨大与参数众多，调度员仅凭借现场经验观察偏差，发现各设备与线路参数在电网实际运行中偏离出厂设定且实际参数无法量测，因而无法在主站系统中更新参数，没有方法校验潮流计算的误差范围，致使潮流计算结果对于电力系统运行规划没有参考价值，更可能导致电网规划结果与实际结果偏差较远，甚至给电网安全埋下隐患。因此，准确高效地实现电网主网中不合理设备参数的辨识和修正方法具有重要的作用和实践价值。

发明内容

为了解决相关技术中存在的无法准确高效实现不合理设备参数的辨识与修正，进而导致潮流计算结果对于电力系统运行规划没有参考价值的技术问题，本发明提供了一种电网主网中设备参数的辨识方法及系统。

本发明实施例第一方面公开了一种电网主网中设备参数的辨识方法，所述方法包括：

获取原始的实时量测数据和电网设备参数；

对所述原始的实时量测数据进行数据质量检查，并将符合预设的质量检查要求的数据确定为目标实时量测数据；

基于递推闭环系统辨识准则建立设备参数辨识模型；

利用所述参数辨识模型辨识电网设备参数；

利用所述参数辨识模型辨识得到的辨识参数进行潮流计算；

判断潮流计算结果是否满足预定修正条件；

如果所述潮流计算结果满足所述预定修正条件，则根据所述辨识参数修正设备实际运行参数。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述判断潮流计算结果是否满足预定修正条件，包括：

计算潮流计算结果与实际测量值之间的差值；

判断差值结果的数值是否位于预设的误差允许范围内；

如果所述差值结果的数值位于所述误差允许范围内，则确定所述潮流计算结果满足预定修正条件。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述确定所述潮流计算结果满足预定修正条件之前，以及判断出如果所述差值结果的数值位于所述误差允许范围内之后，所述方法还包括：

获取设备的参数修正记录；其中，所述参数修正记录至少包括参数修正时间和参数修正数据；

判断当前时间与上一次设备参数修改时间的时间间隔是否大于预设时间间隔，且判断所述辨识参数与上一次参数修正数据之间的差值是否小于预设的修正数值范围；

如果所述时间间隔大于所述预设时间间隔，并且所述辨识参数与上一次参数修正数据之间的差值小于所述预设的修正数值范围，执行所述的确定所述潮流计算结果满足预定修正条件。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述参数辨识模型为最小二乘法模型。

本发明实施例第二方面公开了一种电网主网中设备参数的辨识系统，所述系统包括：

获取模块，用于获取原始的实时量测数据和电网设备参数；

检查模块，用于对所述原始的实时量测数据进行数据质量检查，并将符合预设的质量检查要求的数据确定为目标实时量测数据；

模型建立模块，用于基于递推闭环系统辨识准则建立设备参数辨识模型；

辨识模块，用于利用所述参数辨识模型辨识电网设备参数；

潮流计算模块，用于利用所述参数辨识模型辨识得到的辨识参数进行潮流计算；

判断模块，用于判断潮流计算结果是否满足预定条件；

修正模块，用于在所述判断模块判断出所述潮流计算结果满足所述预定条件时，根据所述辨识参数修正设备实际运行参数。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述判断模块，包括：

计算子模块，用于计算潮流计算结果与实际测量值之间的差值；

判断子模块，用于判断差值结果的数值是否位于预设的误差允许范围内；

确定子模块，用于在所述判断子模块判断出所述差值结果的数值位于所述误差允许范围内时，确定所述潮流计算结果满足预定条件。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述判断模块还包括：

获取子模块，用于获取设备的参数修正记录；其中，所述参数修正记录至少包括参数修正时间和参数修正数据；

所述判断子模块，还用于判断当前时间与上一次设备参数修改时间的时间间隔是否大于预设时间间隔，且判断所述辨识参数与上一次参数修正数据之间的差值是否小于预设的修正数值范围；

所述确定子模块，具体用于在所述判断子模块判断出所述差值结果的数值位于所述误差允许范围内，以及判断出所述时间间隔大于所述预设时间间隔，并且所述辨识参数与上一次参数修正数据之间的差值小于所述预设的修正数值范围时，根据所述辨识参数修正设备实际运行参数。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述参数辨识模型为最小二乘法模型。

本发明实施例第三方面公开一种计算机可读存储介质，其存储计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行本发明实施例第一方面公开的一种电网主网中设备参数的辨识方法。

本发明实施例第四方面公开一种电子设备，所述电子设备包括：

处理器；

存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，实现如前所述的方法。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明所提供的电网主网中设备参数的辨识方法包括如下步骤，获取原始的实时量测数据和电网设备参数；对该原始的实时量测数据进行数据质量检查，并将符合预设的质量检查要求的数据确定为目标实时量测数据；基于递推闭环系统辨识准则建立设备参数辨识模型；利用该参数辨识模型辨识电网设备参数；利用该参数辨识模型辨识得到的辨识参数进行潮流计算；判断潮流计算结果是否满足预定修正条件；如果该潮流计算结果满足预定修正条件，则根据该辨识参数修正设备实际运行参数。

此方法下，能够通过利用递推闭环系统辨识准则建立设备参数辨识模型，并通过该参数辨识模型辨识设备参数，提高了参数辨识的准确性；进一步利用模型辨识所得参数进行潮流计算，在潮流计算结果符合预定修正条件时修正设备实际运行参数，高效完成了设备参数的修正。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并于说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种电网主网中设备参数的辨识方法的流程图；

图2是根据一示例性实施例示出的另一种电网主网中设备参数的辨识方法的流程图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种电网主网中设备参数的辨识系统的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例执行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种电网主网中设备参数的辨识方法的流程图。如图1所示，此方法包括以下步骤。

步骤101、辨识系统获取原始的实时量测数据和电网设备参数。

本发明实施例中，辨识系统可以通过SCADA系统(电网调度自动化数据采集与监控系统)获取电网的原始的实时量测数据，通过电力系统模型数据库获取电网设备参数；其中，量测数据可以包括但不限于节点有功功率注入、节点无功功率注入、节点电压相角和节点电压幅值等。

步骤102、辨识系统对原始的实时量测数据进行数据质量检查，并将符合预设的质量检查要求的数据确定为目标实时量测数据。

本发明实施例中，辨识系统可以预先设置质量检查要求，并基于该质量检测要求对原始的实时量测数据进行数据质量检查，以排除该原始的实时量测数据中的不良数据和降低实时量测数据的噪声。

步骤103、辨识系统基于递推闭环系统辨识准则建立设备参数辨识模型。

本发明实施例中，辨识系统基于递推闭环系统辨识准则建立设备参数辨识模型，递推方法可以减少算法的复杂度，避免维数灾难；闭环辨识可以避免辨识过程对系统正常运行产生影响，具体地，递推闭环系统辨识准则可以选用最小二乘法、极大似然法或闭环子空间辨识法等，本发明实施例不做限定。

步骤104、辨识系统利用该参数辨识模型辨识电网设备参数。

本发明实施例中，上述递推闭环辨识准则以选用最小二乘法为例，那么，辨识准则式可以是：

其中，minJ用于表示最小二乘的目标函数,y(t)是目标实时量测数据，x(t)是依据辨识所得的参数辨识模型计算得到的辨识参数。

步骤105、辨识系统利用参数辨识模型辨识得到的辨识参数进行潮流计算。

步骤106、辨识系统判断潮流计算结果是否满足预定修正条件，如果潮流计算结果满足预定修正条件，触发执行步骤107；如果该潮流计算结果不满足预设修正条件，结束本流程。

步骤107、辨识系统则根据辨识参数修正设备实际运行参数。

可见，实施图1所描述的电网主网中设备参数的辨识方法，能够通过利用递推闭环系统辨识准则建立设备参数辨识模型，并通过该参数辨识模型辨识设备参数，提高了参数辨识的准确性；进一步利用模型辨识所得参数进行潮流计算，在潮流计算结果符合预定修正条件时修正设备实际运行参数，高效完成了设备参数的修正。

请参考图2，图2是本发明实施例公开的另一种电网主网中设备参数的辨识方法的流程示意图。其中，如图2所示，该电网主网中设备参数的辨识方法可以包括以下步骤：

本发明实施例中，该电网主网中设备参数的辨识方法包括步骤201～205，针对步骤201～205的描述，请参照实施例一中针对步骤101～105的详细描述，本发明实施例不再赘述。

步骤206、辨识系统计算潮流计算结果与实际测量值之间的差值。

步骤207、辨识系统判断差值结果的数值是否位于预设的误差允许范围内，如果差值结果的数值位于误差允许范围内，触发执行步骤208。如果差值结果的数值不位于误差允许范围内，结束本流程。

步骤208、辨识系统确定潮流计算结果满足预定修正条件。

作为一种可选的实施方式，在确定潮流计算结果满足预定修正条件之前，以及判断出如果差值结果的数值位于误差允许范围内之后，辨识系统还可以执行以下步骤：

获取设备的参数修正记录。其中，该参数修正记录至少包括参数修正时间和参数修正数据。判断当前时间与上一次设备参数修改时间的时间间隔是否大于预设时间间隔，且判断辨识参数与上一次参数修正数据之间的差值是否小于预设的修正数值范围。如果该时间间隔大于预设时间间隔，并且辨识参数与上一次参数修正数据之间的差值小于预设的修正数值范围，执行上述的确定潮流计算结果满足预定修正条件。

步骤209、辨识系统则根据辨识参数修正设备实际运行参数。

本发明实施例中，辨识系统可以将设备的实际运行参数替换为上述辨识参数。

可见，实施图2所描述的电网主网中设备参数的辨识方法，能够通过利用递推闭环系统辨识准则建立设备参数辨识模型，并通过该参数辨识模型辨识设备参数，提高了参数辨识的准确性；进一步利用模型辨识所得参数进行潮流计算，在潮流计算结果符合预定修正条件时修正设备实际运行参数，高效完成了设备参数的修正。

图3是根据一示例性实施例示出的一种电网主网中设备参数的辨识系统的框图。如图3所示，该系统包括：

获取模块301，用于获取原始的实时量测数据和电网设备参数，并提供给检查模块302。

检查模块302，用于对原始的实时量测数据进行数据质量检查，并将符合预设的质量检查要求的数据确定为目标实时量测数据，触发模型建立模块303启动。

模型建立模块303，用于基于递推闭环系统辨识准则建立设备参数辨识模型，并触发辨识模块304启动。

本发明实施例中，上述参数辨识模型可以是最小二乘法模型。

辨识模块304，用于利用该参数辨识模型辨识电网设备参数，并辨识结果提供给潮流计算模块305。

潮流计算模块305，用于利用参数辨识模型辨识得到的辨识参数进行潮流计算，将潮流计算结果提供给判断模块306。

判断模块306，用于判断潮流计算结果是否满足预定条件，并将判断结果提供给修正模块307。

修正模块307，用于在上述判断模块306判断出潮流计算结果满足预定条件时，根据辨识参数修正设备实际运行参数。

作为一种可选的实施方式，上述判断模块可以包括：

计算子模块，用于计算潮流计算结果与实际测量值之间的差值。

判断子模块，用于判断差值结果的数值是否位于预设的误差允许范围内。

确定子模块，用于在判断子模块判断出差值结果的数值位于误差允许范围内时，确定潮流计算结果满足预定条件。

进一步可选的，上述判断模块还可以包括：

获取子模块，用于获取设备的参数修正记录。其中，参数修正记录至少包括参数修正时间和参数修正数据。

判断子模块，还用于判断当前时间与上一次设备参数修改时间的时间间隔是否大于预设时间间隔，且判断辨识参数与上一次参数修正数据之间的差值是否小于预设的修正数值范围。

确定子模块，具体用于在判断子模块判断出差值结果的数值位于误差允许范围内，以及判断出时间间隔大于预设时间间隔，并且辨识参数与上一次参数修正数据之间的差值小于预设的修正数值范围时，根据辨识参数修正设备实际运行参数。

其中，上述子模块未在图中标识出。

可见，实施图3所描述的系统，能够通过利用递推闭环系统辨识准则建立设备参数辨识模型，并通过该参数辨识模型辨识设备参数，提高了参数辨识的准确性；进一步利用模型辨识所得参数进行潮流计算，在潮流计算结果符合预定修正条件时修正设备实际运行参数，高效完成了设备参数的修正。

本发明还提供一种电子设备，该电子设备包括：

处理器；

存储器，该存储器上存储有计算机可读指令，该计算机可读指令被处理器执行时，实现如前所示的电网主网中设备参数的辨识方法。

在一示例性实施例中，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现如前所示的电网主网中设备参数的辨识方法。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围执行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (4)

1.一种电网主网中设备参数的辨识方法，其特征在于，所述方法包括：

获取原始的实时量测数据和电网设备参数；

对所述原始的实时量测数据进行数据质量检查，并将符合预设的质量检查要求的数据确定为目标实时量测数据；

基于递推闭环系统辨识准则建立设备参数辨识模型；

利用所述参数辨识模型辨识电网设备参数；

利用所述参数辨识模型辨识得到的辨识参数进行潮流计算；

计算潮流计算结果与实际测量值之间的差值；

判断差值结果的数值是否位于预设的误差允许范围内；

如果所述差值结果的数值位于所述误差允许范围内，则获取设备的参数修正记录；其中，所述参数修正记录至少包括参数修正时间和参数修正数据；

判断当前时间与上一次设备参数修改时间的时间间隔是否大于预设时间间隔，且判断所述辨识参数与上一次参数修正数据之间的差值是否小于预设的修正数值范围；

如果所述时间间隔大于所述预设时间间隔，并且所述辨识参数与上一次参数修正数据之间的差值小于所述预设的修正数值范围，则确定所述潮流计算结果满足预定修正条件；

如果所述潮流计算结果满足所述预定修正条件，则根据所述辨识参数修正设备实际运行参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参数辨识模型为最小二乘法模型。

3.一种电网主网中设备参数的辨识系统，其特征在于，所述系统包括：

获取模块，用于获取原始的实时量测数据和电网设备参数；

检查模块，用于对所述原始的实时量测数据进行数据质量检查，并将符合预设的质量检查要求的数据确定为目标实时量测数据；

模型建立模块，用于基于递推闭环系统辨识准则建立设备参数辨识模型；

辨识模块，用于利用所述参数辨识模型辨识电网设备参数；

潮流计算模块，用于利用所述参数辨识模型辨识得到的辨识参数进行潮流计算；

判断模块，用于判断潮流计算结果是否满足预定条件；

修正模块，用于在所述判断模块判断出所述潮流计算结果满足所述预定条件时，根据所述辨识参数修正设备实际运行参数，

所述判断模块，包括：

计算子模块，用于计算潮流计算结果与实际测量值之间的差值；

判断子模块，用于判断差值结果的数值是否位于预设的误差允许范围内；

确定子模块，用于在所述判断子模块判断出所述差值结果的数值位于所述误差允许范围内时，确定所述潮流计算结果满足预定条件，

所述判断模块还包括：

获取子模块，用于获取设备的参数修正记录；其中，所述参数修正记录至少包括参数修正时间和参数修正数据；

所述判断子模块，还用于判断当前时间与上一次设备参数修改时间的时间间隔是否大于预设时间间隔，且判断所述辨识参数与上一次参数修正数据之间的差值是否小于预设的修正数值范围；

所述确定子模块，具体用于在所述判断子模块判断出所述差值结果的数值位于所述误差允许范围内，以及判断出所述时间间隔大于所述预设时间间隔，并且所述辨识参数与上一次参数修正数据之间的差值小于所述预设的修正数值范围时，根据所述辨识参数修正设备实际运行参数。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述参数辨识模型为最小二乘法模型。

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