一种在线计算系统阻抗的新方法
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计 法 的 比较 结果 示 于图２ 。 中
则 和 可通 过公 式 （ ） 出： ４求
ｃ 兄啦
一
㈩
根据 计算 出 的阻抗Ｒ 和 以及 公式 （ ） （ ） １或 ２ ， 可求 出 电压Ｅ 。 该法 非 常直 接 ， 但公 式 （ ） 设 两次 ４假 测量 所取 的 时间基 准相 同 （ 。６） 因系统 频 率 的 即６－ ２ ， 持续 变化 ，此 要求 在 目前 的 电力 系统 中无 法满 足 ，
代法求出使得函数 ｚ 取得最小值 的向量ｚ ） 。 为 比较 三点估 计法 和 多点估 计 法 的性 能 ， 特研
究 两种 方法 对测 量 噪声 的敏感度 。 不 同的随机 噪 将
声 加到 电压 和 电流 中 ， 分别 使 用三 点估 计法 和 多点 估 计法 计算 系统 的正 序等 效 电路参 数 。 将 和置 的 精 度表 达成 测量 误差 的函数 ， 三点 估计 法 和多 点估
负载为 电力 电子装 置的条件 下才能使 用 。 文献 ［ ］ ７ 提 出根据 负荷 导纳 估计 系统短 路 阻抗 的方 法 ， 负荷 但
导纳具体 数值在 大多数情况 下难 以获得 。 文献 ［ ］ ８ 和
０
『］提 出基于 同步测量数据求 取 系统戴 维南等 值 电 ９
收 稿 日期 ：０ ２ ０ — ８ ２ １— ６ ２ 作 者 简 介 ： 健 （９ ８ ）男 ， 士 研 究 生 ， 程 师 ， 裴 １７ 一 ， 硕 工 主要 从 事
路参 数 的方法 ， 同步数 据往往也不 易获取 。 但
本 文提出一种在线计算 系统正 序和零序 戴维南 等值 电路参数 的非干预性方法 。 方法只需变 电站馈 该
线 的电压 电流测量值 ， 独立于系统 的模型且不需要 同
滤 波器 的设 计 等 ＿ ］ １ 。该 等值 电路参 数 也可 用 于计 ＿ ２ 算 电压 稳定极 限 Ｉ以及估计 系统 的最 大负 载能 力 。 ３ ］
据Ｋ Ｌ 时刻该 回路 的电 压方程 为： Ｖ ， Ｅ ６＝ Ｒ Ｘ ）ｌ Ｏ Ｖ １ １（ ，／ ＋ Ｉ ＿ （） １
支 路 电流 的变 化求 出系统 其 余 部分 的戴 维 南等 值 电路参 数 。文献 ［ ］ 出使 用约束 条 件下 的最 小二 ６提
乘 法 来估算 系统的 短路 阻抗参 数 ， 该方 法 只有在 但
电 力 系 统 安全 稳 定运 行 研 究
图１ 由变 电 站 母线 观 测 到 的 等 效 电 力 系 统
方 程 （） １ 中有 ７ 变量 ， 中负 荷节 点 的 电压 ， 个 其 和电流， 。 可测 量得 到 ，因此功 率 因数角 也是 已知
量 。可通过 以下方法来求解 出四个 未知量Ｅ ， ， ６ Ｒ 和
山东 电力 高等 专科 学校 学报
第 ｌ ５卷 第 ４期
Ｊｕ ｎ ｌｏ ｈ ｎ ｏ ｇＥｌｃｒｃＰ ｗｅ ｏｌｇ ｏ ｒ ａ ｆＳ ａ ｄ ｎ ｅ ｔ ｏ ｒＣ ｌｅ ｅ ｉ
２ ７
置 ］ ， 首先 建立 ２ 时刻 的系统Ｋ Ｌ Ｖ 方程 ：
Ｅ ８＝（ ＋ ） ２ ＋ ２ ２ ２ ，／Ｏ Ｖ ／ （） ２
估 算 系统戴 维南等 值 电路 的方法 可分 为 两类 ． 干预性 方法 和非 干预性 方法 ： 预性 方法 通 过给 系 干
步采样数据 。 本文还解决了实际工程中可能 出现的确
定扰 动源和负荷波动范 围等 问题 。 所提 出方法的有效 性和精度通 过仿真分析和现场测量得 以验证 。
【 键词 】 关 短路 阻抗
测量 数据 【 献标 识 码 】 文 Ａ
【 图分 类 号 】 Ｍ７４ 中 Ｔ ４
０ 引 言 变 电站母 线 处 的 系统 戴 维南 等 值 电 路是 系统
运行 的重要数 据 ． 参数 可用 于计 算 系统 的短 路 电 该 流、 验证 系统 的等值 网络 模 型 以及 进行 无 功补偿 和
裴 健 陈 晨
１ 山东 电力集 团公 司 山东 济 南 ２ ０ ０ ； ． 营供 电公 司 山东 东营 ２ ７ ９ ． ５０ １２东 ５０ １
【 摘要】 变电站母线处 的系统戴维南等值 电路是 电力系统规划与运行 的重要参数。 本文提 出一
种 利用各 变 电站母 线 的稳 态 电压 电流测 量值 ， 线估 计 正序和 零序 戴 维 南等值 电路 阻抗 的新 在 方 法 。此 方 法可 应用 于 各种 负荷 工 况 ， 向系统注 入 扰 动信 号 ， 不 且该 方 法 不 需要 同步采 样 数 据， 因此不 受 系统频 率 变化 的影 响。仿 真分 析和 现 场测 量数 据表 明此方 法可准 确 实现 系统 阻 抗 参 数的在 线估 计。
２ ６
一种 在线 计算 系统 阻抗 的新方 法
Ｖ １５ ｏ ０１ ． ． Ｎ４
一
种在 线计算 系统 阻抗 的新方法
Ａ Ｎｅ ｔ ｏ ｆＳ ｓｅ Ｉ ｅ ａ ｃ ｌ ｅ Ｃ ｍｐ ｔ ｔ ｎ ｗ Ｍｅｈ ｄ ｏ ｙ ｔｍ ｍｐ ｄ ｎ ｅ Ｏｎ ｉ ｏ ｕ ａ ｉ ｎ ｏ
其 中 ， － ， Ｘ ， 。可 通过 高 斯一 牛顿 迭 ｚ ［ 尺 ， ］
使 用 同步测 量 装置 ，使 得ｔ 刻 的测 量 满 。 时 和ｔ
足６； 将方 程 （ ）２ 相减 ， 。 ， １ （） 可得 ： （ Ｒ ） １ ０ ／ ０ 一 １ １ 一２ ＝ （ １Ｖ －２ ２ （ ） ） ３
统注 入干 扰信号 ， 据 电压 和 电流 的 响应来 估计 系 根 统 的等 值 电路 参数 ¨ 此类 方 法 的缺 点 是 不 能 实 ４ ，
现实 时计 算 。 干 预性方法 根据 已知 的母 线 电压和 非
１ 非 干 预 性 阻抗 估 算 法
１１ 基 本 思 路源自文库 ．
从 变 电站母 线 观测 到 的其 余 电力 系 统 的等 效 电路 如 图１ 所示 。假 设 系统 侧参 数Ｅ， 尺 和 恒 定 ，
则 和 可通 过公 式 （ ） 出： ４求
ｃ 兄啦
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根据 计算 出 的阻抗Ｒ 和 以及 公式 （ ） （ ） １或 ２ ， 可求 出 电压Ｅ 。 该法 非 常直 接 ， 但公 式 （ ） 设 两次 ４假 测量 所取 的 时间基 准相 同 （ 。６） 因系统 频 率 的 即６－ ２ ， 持续 变化 ，此 要求 在 目前 的 电力 系统 中无 法满 足 ，
代法求出使得函数 ｚ 取得最小值 的向量ｚ ） 。 为 比较 三点估 计法 和 多点估 计 法 的性 能 ， 特研
究 两种 方法 对测 量 噪声 的敏感度 。 不 同的随机 噪 将
声 加到 电压 和 电流 中 ， 分别 使 用三 点估 计法 和 多点 估 计法 计算 系统 的正 序等 效 电路参 数 。 将 和置 的 精 度表 达成 测量 误差 的函数 ， 三点 估计 法 和多 点估
负载为 电力 电子装 置的条件 下才能使 用 。 文献 ［ ］ ７ 提 出根据 负荷 导纳 估计 系统短 路 阻抗 的方 法 ， 负荷 但
导纳具体 数值在 大多数情况 下难 以获得 。 文献 ［ ］ ８ 和
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『］提 出基于 同步测量数据求 取 系统戴 维南等 值 电 ９
收 稿 日期 ：０ ２ ０ — ８ ２ １— ６ ２ 作 者 简 介 ： 健 （９ ８ ）男 ， 士 研 究 生 ， 程 师 ， 裴 １７ 一 ， 硕 工 主要 从 事
路参 数 的方法 ， 同步数 据往往也不 易获取 。 但
本 文提出一种在线计算 系统正 序和零序 戴维南 等值 电路参数 的非干预性方法 。 方法只需变 电站馈 该
线 的电压 电流测量值 ， 独立于系统 的模型且不需要 同
滤 波器 的设 计 等 ＿ ］ １ 。该 等值 电路参 数 也可 用 于计 ＿ ２ 算 电压 稳定极 限 Ｉ以及估计 系统 的最 大负 载能 力 。 ３ ］
据Ｋ Ｌ 时刻该 回路 的电 压方程 为： Ｖ ， Ｅ ６＝ Ｒ Ｘ ）ｌ Ｏ Ｖ １ １（ ，／ ＋ Ｉ ＿ （） １
支 路 电流 的变 化求 出系统 其 余 部分 的戴 维 南等 值 电路参 数 。文献 ［ ］ 出使 用约束 条 件下 的最 小二 ６提
乘 法 来估算 系统的 短路 阻抗参 数 ， 该方 法 只有在 但
电 力 系 统 安全 稳 定运 行 研 究
图１ 由变 电 站 母线 观 测 到 的 等 效 电 力 系 统
方 程 （） １ 中有 ７ 变量 ， 中负 荷节 点 的 电压 ， 个 其 和电流， 。 可测 量得 到 ，因此功 率 因数角 也是 已知
量 。可通过 以下方法来求解 出四个 未知量Ｅ ， ， ６ Ｒ 和
山东 电力 高等 专科 学校 学报
第 ｌ ５卷 第 ４期
Ｊｕ ｎ ｌｏ ｈ ｎ ｏ ｇＥｌｃｒｃＰ ｗｅ ｏｌｇ ｏ ｒ ａ ｆＳ ａ ｄ ｎ ｅ ｔ ｏ ｒＣ ｌｅ ｅ ｉ
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置 ］ ， 首先 建立 ２ 时刻 的系统Ｋ Ｌ Ｖ 方程 ：
Ｅ ８＝（ ＋ ） ２ ＋ ２ ２ ２ ，／Ｏ Ｖ ／ （） ２
估 算 系统戴 维南等 值 电路 的方法 可分 为 两类 ． 干预性 方法 和非 干预性 方法 ： 预性 方法 通 过给 系 干
步采样数据 。 本文还解决了实际工程中可能 出现的确
定扰 动源和负荷波动范 围等 问题 。 所提 出方法的有效 性和精度通 过仿真分析和现场测量得 以验证 。
【 键词 】 关 短路 阻抗
测量 数据 【 献标 识 码 】 文 Ａ
【 图分 类 号 】 Ｍ７４ 中 Ｔ ４
０ 引 言 变 电站母 线 处 的 系统 戴 维南 等 值 电 路是 系统
运行 的重要数 据 ． 参数 可用 于计 算 系统 的短 路 电 该 流、 验证 系统 的等值 网络 模 型 以及 进行 无 功补偿 和
裴 健 陈 晨
１ 山东 电力集 团公 司 山东 济 南 ２ ０ ０ ； ． 营供 电公 司 山东 东营 ２ ７ ９ ． ５０ １２东 ５０ １
【 摘要】 变电站母线处 的系统戴维南等值 电路是 电力系统规划与运行 的重要参数。 本文提 出一
种 利用各 变 电站母 线 的稳 态 电压 电流测 量值 ， 线估 计 正序和 零序 戴 维 南等值 电路 阻抗 的新 在 方 法 。此 方 法可 应用 于 各种 负荷 工 况 ， 向系统注 入 扰 动信 号 ， 不 且该 方 法 不 需要 同步采 样 数 据， 因此不 受 系统频 率 变化 的影 响。仿 真分 析和 现 场测 量数 据表 明此方 法可准 确 实现 系统 阻 抗 参 数的在 线估 计。
２ ６
一种 在线 计算 系统 阻抗 的新方 法
Ｖ １５ ｏ ０１ ． ． Ｎ４
一
种在 线计算 系统 阻抗 的新方法
Ａ Ｎｅ ｔ ｏ ｆＳ ｓｅ Ｉ ｅ ａ ｃ ｌ ｅ Ｃ ｍｐ ｔ ｔ ｎ ｗ Ｍｅｈ ｄ ｏ ｙ ｔｍ ｍｐ ｄ ｎ ｅ Ｏｎ ｉ ｏ ｕ ａ ｉ ｎ ｏ
其 中 ， － ， Ｘ ， 。可 通过 高 斯一 牛顿 迭 ｚ ［ 尺 ， ］
使 用 同步测 量 装置 ，使 得ｔ 刻 的测 量 满 。 时 和ｔ
足６； 将方 程 （ ）２ 相减 ， 。 ， １ （） 可得 ： （ Ｒ ） １ ０ ／ ０ 一 １ １ 一２ ＝ （ １Ｖ －２ ２ （ ） ） ３
统注 入干 扰信号 ， 据 电压 和 电流 的 响应来 估计 系 根 统 的等 值 电路 参数 ¨ 此类 方 法 的缺 点 是 不 能 实 ４ ，
现实 时计 算 。 干 预性方法 根据 已知 的母 线 电压和 非
１ 非 干 预 性 阻抗 估 算 法
１１ 基 本 思 路源自文库 ．
从 变 电站母 线 观测 到 的其 余 电力 系 统 的等 效 电路 如 图１ 所示 。假 设 系统 侧参 数Ｅ， 尺 和 恒 定 ，