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一种信息-物理模型联合驱动的电网拓扑结构辨识方法

申请号: CN202311501139.X
申请人: 哈尔滨工业大学
申请日期: 2023/11/10

摘要文本

本发明公开一种信息‑物理模型联合驱动的电网拓扑结构辨识方法,属于电力系统领域。采集电网拓扑各节点的进线与出线上的潮流数据,构建电网量测错误数据修正模型,构建电网量测数据流通性检测模型,构建电网量测数据修正模型,来对上述模型检测出的错误数据进行修正,构建电网拓扑结构辨识信息模型,取电网所有支路有功损耗总和、电流误差总和、电压误差总和最小为目标函数;并构建等式约束条件和不等式约束条件对支路关联矩阵进行约束,提出电网拓扑结构功率偏差率物理模型,对多解的电网拓扑中的差异支路进行检测来辨识出正确的拓扑,而不是进行全网潮流计算,进而提高了电网拓扑辨识效率。本发明可提升电网拓扑结构辨识的准确度。

专利详细信息

项目 内容
专利名称 一种信息-物理模型联合驱动的电网拓扑结构辨识方法
专利类型 发明申请
申请号 CN202311501139.X
申请日 2023/11/10
公告号 CN117559454A
公开日 2024/2/13
IPC主分类号 H02J3/06
权利人 哈尔滨工业大学
发明人 仪忠凯; 徐英; 章锐; 于继来
地址 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号

专利主权项内容

1.一种信息-物理模型联合驱动的电网拓扑结构辨识方法,其特征在于,包括以下步骤:S01:通过电网拓扑结构信息采集方法,采集电网拓扑各节点的进线与出线上的潮流数据,包括节点进线与出线上的有功功率、无功功率,节点进线与出线上流通的有功电流、无功电流,节点进线与出线端点有功电压、无功电压;S02:构建电网量测错误数据修正模型:由于PMU量测数据的幅值误差极限为0.4%,相角量测误差极限为1°,基于此,首先构建电网量测数据误差极限模型来检测量数据是否满足PMU量测数据的误差极限要求,由量测电压与量测电流计算出来的功率应等于量测功率,但由于PMU量测数据误差的存在,当量测功率与计算功率在认定的误差范围内时,认为该组量测数据满足PMU量测数据的误差极限要求,然后,构建电网量测数据流通性检测模型,该模型主要检测节点的进线与出线量测数据是否满足物理要求,当节点的进线量测数据、出线量测数据均满足PMU量测数据的误差极限要求,且满足电网量测数据流通性检测模型时,则节点的PMU量测数据正确,反之,则认为节点的PMU量测数据错误,最后,构建电网量测错误数据修正模型,来对上述错误数据进行修正;S03:构建电网拓扑结构辨识信息模型:首先构建目标函数,取电网所有支路有功损耗总和、电流误差总和、电压误差总和的最小值为目标函数F(G),当进线、出线组合形成正确的支路关联矩阵G,即形成正确的电网拓扑结构时,全网有功损耗、支路电流误差、电压误差应该达最小值,然后,构建约束条件,约束条件包括等式约束条件、不等式约束条件,对支路关联矩阵进行约束,包括如下:一条进线只能与一条出线组合;同一个节点的进线、出线不能进行组合;对于某条支路,支路首端流通有功和电流均大于末端流通有功和电流,支路上的有功损耗、电流误差和电压损耗均为正值;满足支路上有功损耗、电流误差、电压损耗的认定范围值;根据上述目标函数和约束条件,构建电网拓扑结构辨识信息模型;S04:构建电网拓扑结构功率偏差率物理模型:构建支路物理模型来对多解的电网拓扑中的差异支路进行检测来辨识出正确的拓扑,而不是进行全网潮流计算,根据欧姆定律和基尔霍夫电流定律,支路首端的测量功率应当等于计算功率,计算功率由支路末端的测量电压和功率以及支路测量电流计算得到,从而构建电网拓扑结构功率偏差率物理模型,计算各电网拓扑的功率偏差率,并取电网拓扑功率偏差率最小的拓扑,即为正确的电网拓扑。 来源:百度马 克 数据网