配电系统电压跌落状态估计中的不良数据辨识(2)

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0123张国辉等：配电系统电压跌落状态估计中的不良数据辨识

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Vol. 34 No. 8

图1 配电系统辐射状简化网络

Fig. 1 Simplified network of the radial distribution system

电压幅值/pu

线路阻抗

图2 线路电压特性

Fig. 2 The characteristics of line voltages

并且状态估计误差应最小，即

min ε=

n=1,...,N

∑

[U(Zn) Un]2 (2)

为A为B相线；

式中：a、b、c为待定系数；Zg为图2中2条曲线交点对应的支路故障点处阻抗。

计及过渡电阻后将式(1)转换为二次拟合曲线：

2

aZn+bZn+c,Zn<Zg

(3) V(Zn)=U(Zn)=

d, ZZ≥ ng

式中：d为新增待定系数；V(Zn)为线路各节点电压

2

为C相线；BC相线。

图3 算例网络拓扑结构

Fig. 3 Topology of the example network

表1 电压监测数据

Tab. 1 The measured voltages

节点名称

2 3 5

A相电压/V B相电压/V C相电压/V

104.923

84.263

－ 87.952 － － －

－ 79.621 － 82.498 85.356 － －

86.181 － －

1 133.247

标么值的平方。根据监测数据，可采用曲线拟合算法确定待定系数a、b、c、d，从而求得电压跌落分布特性。 1.2 误差分析

为了检验SSE算法的抗干扰误差特性，利用

8 130.922 10 139.671 11 123.089 12 15 16

－ －

－ 95.858 －

－ 81.973 － 85.919 82.730 －

76.451 －

IEEE123节点配电系统标准测试网络模型进行仿 真[5]，如图3所示，除150节点为电压源外，其余节点均为量测点或待估计节点，并假定模型中所有线路的单位阻抗相等且均匀分布。监测数据中叠加如表1所示。 了一定的随机误差，信噪比为36.4 dB，

B相电压的平方及其二阶拟合曲线如图4所示，二阶拟合曲线在某些节点上有较大误差。

在不同信噪比情况下，三相电压跌落状态估计的平均相对误差如图5所示。随着信噪比的递增，电压跌落状态估计的平均相对误差呈递减趋势，且基本上保持二阶递减趋势。当信噪比低于36 dB时，平均相对误差将超越SARFIx系数统计区间间隔

[5]

18 125.761 20 124.495 22 24

－

－ 71.206 －

－ 75.569 81.201 73.885 86.175 －

74.814 65.773 － －

76.782 62.981 73.572 78.209 80.216 92.967 94.231 80.773

80.709 78.764 70.760 －

70.893 67.901 － －

72.704 70.792 71.620 65.982 70.361 76.453 74.221 81.010

26 134.121 27 120.621 29 126.586 32

－

33 124.733 35 134.497 40 121.893 43

45 133.043 46 139.181 47 122.610 48 123.476 49 134.784 50 133.611 53 129.248 54 122.482 56 130.182 250 137.681

－ 63.346

－ 76.336 －

(10%)的极限，无法满足电压跌落状态估计的要求。

2 电压跌落幅值分布特性

。按故 假设故障点为F点，故障点残压为UFB

障潮流方向，故障路径上依次分布着节点1、2、3，

、U 、U ，I 为故

各节点母线电压分别为U

1B

2B

3B

KB

第34卷 第8期

B相电压平方/V2

电 网 技 术 71

Zθ231B23

(8) =

θ23+θ121BZ23+3BZ12

比较式(4)(6)可得

UZ+Z23sinθ23Z+Z23θ231B

(9) =12≈12

Zsin(+)Z(+)θθθθU2323122323122B

线路长度/km

图4 B相电压测量值的平方及其拟合曲线

Fig. 4 The measured voltages’ square of phase B and

its fitting curves

相对平均误差/%

信噪比/dB

将式(8)带入式(9)，即可得节点1、2、3的电压幅值函数关系：

U3B=

Z12+Z23U2B Z23U1B

Z12

(10)

如果单位线路阻抗值相等且均匀分布，式(10)可改写为

U3B=[(l12+l23)U2B l23U1B]/l12 (11)

式中：l12、l23分别表示节点1、2之间和节点2、3之间的线路长度。

图5 估计电压的平均相对误差

Fig. 5 The average-relative errors of the estimated voltages

3 不良数据检测及修正算法

通过式(10)可得故障路径上邻近节点间电压幅值的函数关系，基于此提出了不良数据的检测与修正算法，算法的具体实现步骤为：

障电流，Z12、Z23、Z3F分别表示两邻近节点间的线路阻抗，各节点电压关系如图6所示。

根据正弦定理，在三角形OAB中，

ZIKB23

3B

U2B

1）依次搜索故障路径上的可量测分界点，确

sinθ23

在三角形OBC中，

ZIKB12sinθ12

=

sinθ2 1Bsinθ2

=

sinθ3 U2Bsinθ1

(4)

定该分界点除故障路径所在段之外的其余馈线段及馈线子段是否可量测。

对于存在可量测馈线段或馈线子段的分界点，计算非故障路径馈线段(包含馈线子段)上各量测节点的平均残压，与分界点电压量测值比较，并计算绝对量测误差。

针对可量测分界点i，其非故障路径馈线段平

== (5)

在三角形OAC中，

(Z+Z)IKB1223

sin(θ12+θ23)

比较式(1)(2)可得

sinθ12sinθ23

=

U1B

sinθ3

=

3B

sinθ1

(6)

均残压Ucy-i为

Ucy i

1m

=∑Ucy i j (12) mj=1

ZU3B12

(7) =

ZU1B23

[14-15]

式中：m为分界点i的可量测非故障路径馈线段的数目；Ucy-i-j表示分界点i的第j条非故障路径馈线段(包含馈线子段)的平均残压。如果定义分界点i的电压量测值为Ui，则定义分界点i的绝对量测误 差值γ …… 此处隐藏：1031字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……