一种负荷含源的电压暂降源定位方法与流程

本发明属于电力系统领域，尤其涉及一种电压暂降源定位方法。

背景技术：

随着电网中电力电子设备的应用与敏感设备的投入，电能质量问题日益受到广泛的关注。电压暂降作为其中一种重要的电能质量问题，其定位具有界定事故双方责任、降低经济损失并解决纠纷的意义。但是目前大多数方法在进行电压暂降源定位时采取的负荷模型相对简单，没有考虑负荷含源的情况。而实际发生故障时，负荷含源会对系统特性产生影响，因此有必要对其进行单独研究。负荷含源的电压暂降源定位方法通过考虑负荷特性，将上下游系统均等效成为电压源与阻抗的串联，分析上下游参数变化时监测点处电压的变化情况。并从权重的角度定义了上下游权重系数，定量分析了上下游引起电压暂降的比重关系，提高了定位结果的置信度。

技术实现要素：

本发明的技术方案是，一种负荷含源的电压暂降源定位方法。其特征是：利用基于戴维南定理的多点法对上下游含源参数进行辨识、获得监测点处上下游参数的电压灵敏度方程、引入权重的思想对电压暂降源上下游定位进行定量分析。电压暂降源的上下游位置关系如图1所示。

一种负荷含源的电压暂降源定位方法包括以下步骤：

步骤1：通过戴维南定理对系统等效，列出监测点处的电压方程，利用多点法求伪逆的方式对上下游含源参数进行辨识

假设系统是含源负荷，电力系统在监测点处可等效为戴维南模型，系统等效模型如图2所示。在监测点处可求得上下游系统参数分别如式(1)、(2)表示：

其中，下标x、y分别表示实部和虚部，es为系统电源，rs、xs为系统的电阻和电抗，el为下游含源，rl、xl为下游的电阻和电抗，i(1，…，n)表示监测点处电流的第n组采样值，u(1，…，n)表示监测点处电压的第n组采样值，符号“+”代表伪逆。

步骤2：获得监测点处上下游参数的电压灵敏度方程

定义上游参数引起的电压变化量为下游参数引起的电压变化量为分别如式(3)、(4)表示：

其中，分别为上下游参数引起的电压变化量；分别为电压暂降前、电压暂降期间的系统电压；zs-pre、zs-sag分别为电压暂降前、电压暂降期间的系统阻抗；分别为电压暂降前、电压暂降期间的系统电源；zl-pre、zl-sag分别为电压暂降前、电压暂降期间的负荷阻抗。

步骤3：从权重的角度定义上下游权重系数，定量分析上下游引起电压暂降的比重关系

分别定义上下游故障引起的电压暂降权重up、down如式(10)、(11)表示：

其中，up为上游权重系数，表征上游参数es、zs变化时造成的电压暂降前后的电压相对变化量；down为下游权重系数，表征下游参数el、zl变化时造成的电压暂降前后的电压相对变化量。

附图说明

图1电压暂降源的上下游位置关系；

图2系统戴维南等效模型；

图3实施例电压、电流波形图；

具体实施方式

下面结合说明书，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

本发明提供了一种负荷含源的电压暂降源定位方法，仿真模型设置：输电线路总长200km，监测装置m距离负荷电源4km。在系统上游设置三相短路故障点，故障距系统电源120km；故障时间为0.5-1s；故障电阻为1ω。该方法的具体实现如下：

1、采样监测数据，对系统参数进行动态辨识

提取0-1s内故障前和故障时的电压、电流波形，每半个周波取128个点，将所有数据带入式(1)、(2)中，分别求得上游、下游三相短路故障时系统参数为：es-pre＝-0.6631+0.4747i，es-sag＝-3.2420×10^-7-1.1569×10^-4i，zs-pre＝3.1109×10^-6+2.0847×10^-6i，zs-sag＝8.5685×10^-6-1.0957×10^-5i，el-pre＝-0.6655+0.4717i，el-sag＝2.0044×10^-5-1.1802×10^-4i，zl-pre＝-2.1553×10^-5-3.3271×10^-6i，zl-sag＝1.2929×10^-5+9.02041×10^-6i。

2、获得监测点处上下游参数的电压灵敏度方程

将上述参数代入监测点处上下游参数的电压灵敏度方程(3)、(4)中，求得

3、计算上下游权重，对电压暂降源进行定位

由式(5)、(6)计算上下游权重，得到上游故障时up≈0.8536,down≈0.1464，判断出电压暂降源位于上游。可见判定结果与设定的故障位置一致，验证了本发明提出的方法的正确性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。