【精彩论文】基于μPMU测量数据的配电网线路阻抗参数估计

观点凝练

摘要：为解决长期以来低压配电网线路阻抗参数缺失的问题，基于微型同步相量测量单元（micro phasor measurement unit，μPMU）提供的测量数据，首先，以线路阻抗参数为变量，根据测量数据推算台区首端状态值，以推算值与实测值的差值作为目标函数，将阻抗参数的求解转化为多目标最优化问题；然后，通过实验确定合适的目标函数权重系数取值和数据集大小，以减少误差对求解结果的影响，使模型求解精度达到较高水准；最后，搭建了包含26个负荷节点、34条线路支路的低压配电网台区算例，在考虑实际测量误差的情况下，线路阻抗参数计算平均误差为3.87%。算例结果表明，所提方法实现了阻抗参数的精确计算，验证了所提模型的有效性。
结论：微型同步相量测量装置具有测量精度高、同步性能好、数据量大等特点，在缺乏测量设备的低压配电网台区，设备的高采样率以及低成本性有助于为低压配电网的相关研究提供良好的数据基础，对电网公司掌握线路阻抗参数具有重要意义，有助于更精确地实现配电网窃电监测、线损分析、潮流分析等功能。

本文利用μPMU测量数据，根据台区状态值与阻抗参数之间的关系，将参数的求解转为最优化问题，提出了多目标最优化模型。该模型能实现阻抗参数的精确求解，并且随着测量技术的进步，求解精度还有进一步提高的空间。通过Simulink搭建了台区模型，进行了算例分析，算例结果表明本文所提方法能够在存在测量误差的情况下，有效求解台区线路的阻抗参数。

需要说明的是，低压台区中存在大量的单相线路和部分三相线路，本文暂未考虑三相不平衡状态下三相线路无法等效为单相的问题，所提模型只适合用于三相平衡状态下或单相的低压配电网。针对三相线路进行建模求解，这是未来需要研究的工作之一。

引文信息

张子桐, 周群, 佃钰林, 等. 基于μPMU测量数据的配电网线路阻抗参数估计[J]. 中国电力, 2023, 56(8): 157-165.ZHANG Zitong, ZHOU Qun, DIAN Yulin, et al. Parameter estimation for line impedance in distribution network based on μPMU data[J]. Electric Power, 2023, 56(8): 157-165.

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编辑：于静茹

校对：王文诗

审核：方彤

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