一种馈线负荷有功-电压耦合特性辨识方法及装置与流程

本申请涉及电力系统负荷特性辨识领域，尤其涉及一种馈线负荷有功-电压耦合特性辨识方法及装置。

背景技术：

1、电力负荷的用电功率(包括有功功率与无功功率)会随着负荷工作电压的变化而变化，为获取有效电压、功率数据，常用技术手段为，利用调压设备主动施加电压扰动阶跃电压或者斜坡型电压扰动，获取电压与功率数据，再使用辨识算法得到馈线负荷有功-电压耦合特性，常用的辨识算法分为传统辨识算法和智能优化算法，传统辨识算法包括最小二乘法、极大似然法、卡尔曼滤波法以及梯度类优化方法。智能算法包括兼具全局搜索和局部搜索能力的粒子群算法、遗传算法、克隆选择算法等。

2、现有研究采用的电压扰动形式单一，大幅值阶跃与斜坡扰动虽然能在时域上有效激发负荷功率变化，但其频谱较短导致无法充分激励馈线负荷调节特性完整的模态。同时负荷功率的自然波动时刻存在且幅值随机，小幅值电压扰动引起的负荷功率变化容易湮没在负荷功率噪声中，现有基于扰动的研究往往忽略抗噪这一重要问题。

3、在以高可观、高可控为特征的智能配电网建设背景下，馈线电压精准控制成为可能，为大规模开发馈线负荷功率控制资源提供了宝贵机会。为赋能高比例新能源配电网，增加系统控制资源与控制灵活性，分析我国馈线负荷调控资源潜力，以及如何示范我国低成本高效开发馈线负荷调控资源亟待解决。另一方面，馈线负荷调节特性对于馈线负荷功率控制高效应用至关重要，但其辨识问题存在诸多难点：首先，系统正常运行期间缺少频繁的电压主动变化，导致难以获取有效的电压、功率辨识输入数据，如何在不影响运行下，实时激发负荷ltv特性，获取有效数据，实现馈线负荷调节特性的在线辨识有待研究；其次，负荷功率存在自然随机波动，如何将ltv特性与其他影响因素区分开，实现馈线负荷调节特性的准确辨识也应着重考虑；同时，大量电动机负荷使得馈线负荷具有动态调节特性，如何设计合理的馈线负荷调节模型，实现馈线负荷功率调节过程的全面表征与辨识也需重点解决。

技术实现思路

1、本申请提供了一种馈线负荷有功-电压耦合特性辨识方法及装置，以解决现有技术中馈线负荷有功-电压耦合特性辨识不准确的问题。

2、第一方面，本申请提供了一种馈线负荷有功-电压耦合特性辨识方法，包括：

3、构建实际电网仿真模型，并获取所述实际电网仿真模型受到目标扰动信号干扰时各个节点的实时数据，所述目标扰动信号为所述实际电网仿真模型受到的伪随机二进制扰动信号，所述实时数据包括电压和功率；

4、分别计算每个节点的实时数据的皮尔逊相关系数，并利用每个节点的实时数据的皮尔逊相关系数，从所有节点的实时数据中选取目标数据，所述目标数据用于馈线负荷调节特性参数辨识；

5、基于所述目标数据，构建馈线负荷调节特性模型，并利用广义最小二乘法，对所述馈线负荷调节特性模型的参数进行辨识。

6、第二方面，本申请提供了一种馈线负荷有功-电压耦合特性辨识装置，包括：

7、数据获取模块，用于构建实际电网仿真模型，并获取所述实际电网仿真模型受到目标扰动信号干扰时各个节点的实时数据，所述目标扰动信号为所述实际电网仿真模型受到的伪随机二进制扰动信号，所述实时数据包括电压和功率；

8、计算模块，用于分别计算每个节点的实时数据的皮尔逊相关系数，并利用每个节点的实时数据的皮尔逊相关系数，从所有节点的实时数据中选取目标数据，所述目标数据用于馈线负荷调节特性参数辨识；

9、参数辨识模块，用于基于所述目标数据，构建馈线负荷调节特性模型，并利用广义最小二乘法，对所述馈线负荷调节特性模型的参数进行辨识。

10、本申请提供一种馈线负荷有功-电压耦合特性辨识方法及装置，通过构建实际电网仿真模型，并获取实际电网仿真模型受到目标扰动信号干扰时各个节点的实时数据，目标扰动信号为实际电网仿真模型受到的伪随机二进制扰动信号，实时数据包括电压和功率；分别计算每个节点的实时数据的皮尔逊相关系数，并利用每个节点的实时数据的皮尔逊相关系数，从所有节点的实时数据中选取目标数据，目标数据用于馈线负荷调节特性参数辨识；基于目标数据，构建馈线负荷调节特性模型，并利用广义最小二乘法，对馈线负荷调节特性模型的参数进行辨识。本申请通过构建实际电网仿真模型，实时数据交互可以提供动态负荷数据，使得馈线负荷负荷调节特性模型能够反应当前的负荷特性，提高了馈线负荷调节特性辨识的准确性；准确的实际电网仿真模型可以及时帮助运行人员进行策略制定并迅速做出相应，适应性更强。

技术特征：

1.一种馈线负荷有功-电压耦合特性辨识方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的馈线负荷有功-电压耦合特性辨识方法，其特征在于，所述构建实际电网仿真模型，包括：

3.根据权利要求1所述的馈线负荷有功-电压耦合特性辨识方法，其特征在于，所述分别计算每个节点的实时数据的皮尔逊相关系数，包括：

4.根据权利要求1所述的馈线负荷有功-电压耦合特性辨识方法，其特征在于，所述利用每个节点的实时数据的皮尔逊相关系数，从所有节点的实时数据中选取目标数据，包括：

5.根据权利要求1所述的馈线负荷有功-电压耦合特性辨识方法，其特征在于，所述基于所述目标数据，构建馈线负荷调节特性模型，包括：

6.根据权利要求1所述的馈线负荷有功-电压耦合特性辨识方法，其特征在于，所述基于所述目标数据，构建馈线负荷调节特性模型，包括：

7.根据权利要求1所述的馈线负荷有功-电压耦合特性辨识方法，其特征在于，所述利用广义最小二乘法，对所述馈线负荷调节特性模型的参数进行辨识，包括：

8.根据权利要求7所述的馈线负荷有功-电压耦合特性辨识方法，其特征在于，所述对所述目标数据进行白化处理，包括：

9.根据权利要求7所述的馈线负荷有功-电压耦合特性辨识方法，其特征在于，所述对白化处理后的目标数据进行滤波处理，包括：

10.一种馈线负荷有功-电压耦合特性辨识装置，其特征在于，包括：

技术总结
本申请提供一种馈线负荷有功‑电压耦合特性辨识方法及装置，涉及电力系统负荷特性辨识领域。该方法包括：构建实际电网仿真模型，并获取实际电网仿真模型受到目标扰动信号干扰时各个节点的实时数据，目标扰动信号为实际电网仿真模型受到的伪随机二进制扰动信号；分别计算每个节点的实时数据的皮尔逊相关系数，并利用每个节点的实时数据的皮尔逊相关系数，从所有节点的实时数据中选取目标数据，目标数据用于馈线负荷调节特性参数辨识；基于目标数据，构建馈线负荷调节特性模型，并利用广义最小二乘法，对馈线负荷调节特性模型的参数进行辨识。本申请能够提高当前负荷特性辨识准确性。

技术研发人员：杨少波,胡雪凯,孟良,周昊,孟政吉,李子璠,梁纪峰
受保护的技术使用者：国网河北省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2025/2/13