一种基于多元回归分析的交流线路长度估算与辨识方法

摘要

本发明涉及一种基于多元回归分析的交流线路长度估算与辨识方法，其步骤：获取交流线路的历史数据；剔除历史数据中明显偏离合理长度范围内的线路参数；将线路参数中的电抗、电纳和长度按照电压等级与类型进行分类；获取不同分类线路的最大长度和最小长度的数值；针对不同分类线路的型号与电压等级分别建立相应的长度回归估算模型；根据不同分类线路的长度回归估算模型，分别计算不同分类线路的长度最大预测误差的绝对值；根据最大长度和最小长度数值、长度最大预测误差的绝对值，对待检验线路进行辨识。本发明能提高规划人员的工作效率和效能，同时提高BPA潮流计算的收敛性，保证电网规划数据的准确性和计算结果的可靠性，可以广泛在电力系统规划领域中应用。

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统规划领域，特别是关于一种基于多元回归分析的交 流线路长度估算与辨识方法。

背景技术

随着经济的快速发展，电网规模也在迅速扩张，预计到2015年三华电网的节 点总数将达到2万余个，线路条数将达到1万余条。由于信息化工具的限制，如 此大规模的电网一方面增加了规划人员填错数据的可能性，另一方面给排查错误 数据带来了极大的不便，这也造成了实际操作过程中，规划人员明明知道可能存 在数据填写错误，但苦于没有办法快速辨识如此大规模数据方法而束手无策。

BPA软件是电力系统规划过程中广泛使用的一款软件，具有收敛性好、计算速 度快等诸多优点。然而，现阶段规划人员在实际操作使用BPA软件的过程中，由 于BPA软件缺乏灵活实用的人机交互工具，往往导致BPA数据在采集获取、填写 录入、编辑修改等过程中不可避免的产生错误或不合理的数据。另外，由于BPA 软件本身存在诸多的特殊数据格式限制，往往导致不同人员在填写相同数据时会 产生计算精度不同的现象。上述问题所导致的错误或不合理数据对BPA的潮流计 算收敛性和结果会产生较大影响。因此，实用、灵活、高效地实现大规模电网规 划中错误和不合理数据的辨识和修正方法具有重要的作用和实践价值。

一般情况下，交流线路的电抗和电纳等参数与线路型号、长度、接入电压等 级等参数密切相关。其中，交流线路的电抗和电纳等潮流计算参数与线路长度具 有很高的正向相关性，因此在实际电网规划中，往往采用单位长度的电抗与电纳 数值，结合线路长度，进行新建交流线路的潮流计算参数的估算。另外，一般相 同型号的交流线路在相同电压等级下，受制于造价、供电半径等方面的限制，交 流线路长度会有一个合理的变化范围，过短或过长都会不经济。因此，可以依据 交流线路长度的变化范围来判断交流线路的合理性。但是，由于在BPA中线路长 度参数不是潮流计算的必备参数且BPA潮流计算输入文件中没有规定的输入要求， 往往规划人员不填写或填写较为混乱，从而给规划潮流的计算与不合理参数的辨 识工作带来较多困难。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于多元回归分析的交流线路长度 估算与辨识方法，该方法能实现交流线路中错误和不合理参数的自动辨识，极大 提高规划人员的工作效率和效能，同时能够提高BPA潮流计算的收敛性，保证电 网规划数据的准确性和计算结果的可靠性。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种基于多元回归分析的交流 线路长度估算与辨识方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)获取交流线 路的历史数据：电压等级、类型、长度、电抗、电纳参数；2)剔除历史数据中明 显偏离合理长度范围内的线路参数；3)将线路参数中的电抗、电纳和长度按照电 压等级与类型进行分类；4)获取不同分类线路的最大长度和最小长度的数值，作 为基本长度范围检验的参考量；5)针对不同分类线路的型号与电压等级分别建立 相应的长度回归估算模型；6)根据不同分类线路的长度回归估算模型，分别计算 不同分类线路的长度最大预测误差的绝对值，作为长度估算误差的参考量；7)根 据步骤4)和步骤6)中得到的最大长度和最小长度数值、长度最大预测误差的绝 对值，对待检验线路进行辨识，对于超出变化范围的线路参数，给出预警，实现 交流线路中错误和不合理参数的自动辨识。

所述步骤6)中，所述长度最大预测误差的绝对值即为回归估算模型获得的长 度估计值减去实际长度值后的差值的绝对值。

所述步骤7)中，所述待检验线路辨识方法如下：(1)获取待检验交流线路的 线路类型、电压等级、电抗、电纳、长度参数信息；(2)将待检测交流线路参数 按照电压等级与类型分类，并根据长度回归估算模型进行估算，得到待检测交流 线路的长度估算值；(3)将待检测交流线路的长度估算值与该分类线路的最大长 度和最小长度范围进行比较，判断该长度估算值是否在该分类线路的最大长度和 最小长度范围内。如果不在，则输出不合理长度的告警信息；如果在，则进入下 一步；(4)计算待检测交流线路的长度估算误差的绝对值，并与该分类线路集合 的长度最大预测误差进行比较，判断是否大于该分类中模型估算最大误差绝对值， 如果小于等于该分类中模型估算最大误差绝对值，则输出线路长度参数填写合理 的信息；如果大于该分类中模型估算最大误差绝对值，则输出不合理长度的告警 信息，完成辨识。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明依据历史线路类 型、线路长度、电抗、导纳等参数，利用多元回归分析技术建立起相应类型的交 流线路长度参数的估算模型；然后基于该估算模型，对待检验线路参数进行回归 参数估算，将估算结果与该线路参数对比分析，对于超出一定变化范围的线路参 数，给出预警，从而实现交流线路中错误和不合理参数的自动辨识。2、本发明能 极大提高规划人员的工作效率和效能，同时能够提高BPA潮流计算的收敛性，保 证电网规划数据的准确性和计算结果的可靠性。本发明可以广泛在电力系统规划 领域中应用。

附图说明

图1是本发明的整体流程示意图；

图2是本发明的不合理交流线路长度辨识流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明提供一种基于多元回归分析的交流线路长度估算与辨识 方法，其步骤如下：

1)获取交流线路的历史数据：电压等级、类型、长度、电抗、电纳等参数。

2)剔除历史数据中明显不合理的线路参数，比如异常大、异常小等明显偏离 合理长度范围内的线路参数。

3)将线路参数中的电抗、电纳和长度按照电压等级与类型进行分类。

4)获取不同分类线路的最大长度和最小长度的数值，作为基本长度范围检验 的参考量。

5)针对不同分类线路的型号与电压等级分别建立相应的长度回归估算模型。

6)根据不同分类线路的长度回归估算模型，分别计算不同分类线路的长度最 大预测误差的绝对值，作为长度估算误差的参考量；其中，长度最大预测误差的 绝对值即为回归估算模型获得的长度估计值减去实际长度值后的差值的绝对值。

7)根据步骤4)和步骤6)中得到的最大长度和最小长度数值、长度最大预 测误差的绝对值，对待检验线路进行辨识，对于超出变化范围的线路参数，给出 预警，从而实现交流线路中错误和不合理参数的自动辨识；

其中，如图2所示，待检验线路辨识方法如下：

(1)获取待检验交流线路的线路类型、电压等级、电抗、电纳、长度等参数 信息。

(2)将待检测交流线路参数按照电压等级与类型分类，并根据长度回归估算 模型进行估算，得到待检测交流线路的长度估算值。

(3)将待检测交流线路的长度估算值与该分类线路的最大长度和最小长度范 围进行比较，判断该长度估算值是否在该分类线路的最大长度和最小长度范围内。 如果不在，则输出不合理长度的告警信息；如果在，则进入下一步。

(4)计算待检测交流线路的长度估算误差的绝对值，并与该分类线路集合的 长度最大预测误差进行比较，判断是否大于该分类中模型估算最大误差绝对值， 如果小于等于该分类中模型估算最大误差绝对值，则输出线路长度参数填写合理 的信息；如果大于该分类中模型估算最大误差绝对值，则输出不合理长度的告警 信息，完成辨识。

上述各实施例仅用于说明本发明，各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都 是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件 进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。