一種電力系統(tǒng)狀態(tài)估計的量測量權(quán)重設(shè)置方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電力系統(tǒng)狀態(tài)估計的量測量權(quán)重設(shè)置方法，包括以下步驟：根據(jù)支路數(shù)據(jù)統(tǒng)計各節(jié)點的出線數(shù)αj；判斷當(dāng)前量測量是否為電壓幅值量測量；判斷當(dāng)前量測量是否為支路功率量測量；判斷當(dāng)前量測量是否為節(jié)點注入功率量測量；設(shè)置當(dāng)前量測量的類型因子為kwi＝c/αj；設(shè)置當(dāng)前量測量權(quán)重為由于本發(fā)明設(shè)置權(quán)重時同時考慮量測量誤差和量測量類型，節(jié)點注入功率量測量的類型因子kw為支路功率量測量的類型因子除以該節(jié)點的出線數(shù)。實施算例表明本發(fā)明可以明顯提高電力系統(tǒng)狀態(tài)估計的精度。對IEEE30系統(tǒng)，各量測量均存在1％誤差時，采用本發(fā)明計算，狀態(tài)估計的精度比傳統(tǒng)方法提高7.4％。
【專利說明】一種電力系統(tǒng)狀態(tài)估計的量測量權(quán)重設(shè)置方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)的狀態(tài)估計方法，特別是一種加權(quán)最小二乘法狀態(tài)估計
的量測量權(quán)重設(shè)置方法。
【背景技術(shù)】
[0002]狀態(tài)估計是電力系統(tǒng)調(diào)度部門所使用的能量管理系統(tǒng)(EMS)的重要組成部分。隨著電網(wǎng)規(guī)模的逐年加大，電力系統(tǒng)的自動化水平也越來越高。為了保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟地運行，要求現(xiàn)代化的電力調(diào)度系統(tǒng)能準(zhǔn)確、迅速、全面地掌握電力系統(tǒng)實際的運行狀態(tài)，用來分析當(dāng)前系統(tǒng)的運行狀態(tài)，預(yù)測系統(tǒng)的運行趨勢，并能及時地對運行中發(fā)生的各種問題，提出處理方法，制定下一步的操作方案。
[0003]為了監(jiān)視電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，在電力系統(tǒng)的各個廠站(發(fā)電廠和變電站)都裝設(shè)了測量單元來獲取各種電氣量的實時數(shù)據(jù)，這些被稱為量測數(shù)據(jù)的實時數(shù)據(jù)通過各種通信手段傳送到電網(wǎng)調(diào)度中心。由于量測數(shù)據(jù)存在一些問題，因此無法直接依據(jù)量測數(shù)據(jù)來判斷電力系統(tǒng)狀態(tài)。量測數(shù)據(jù)有如下兩個缺點:
[0004](I)量測數(shù)據(jù)不全。量測數(shù)據(jù)并不包含電網(wǎng)的全部數(shù)據(jù)，僅僅采集了電網(wǎng)的部分?jǐn)?shù)據(jù)。
[0005](2)量測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)。電網(wǎng)調(diào)度中心得到的實時數(shù)據(jù)是通過傳感器、變換器等遠(yuǎn)動裝置傳送進(jìn)來的，數(shù)據(jù)采集、變換和通信每個環(huán)節(jié)都有誤差，并且存在不同程度的干擾，因而這些數(shù)據(jù)不是完全可靠的，甚至存在很大的誤差。
[0006]由于存在以上缺點，直接使用這些量測數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的狀態(tài)顯然是不可靠的，不能滿足電網(wǎng)調(diào)度的要求。量測數(shù)據(jù)不能直接使用，必須加工處理，補齊不足數(shù)據(jù)，剔除誤差很大的壞數(shù)據(jù)，減少誤差影響，才能使用。這個加工處理的過程就是狀態(tài)估計。
[0007]加權(quán)最小二乘法是狀態(tài)估計最基本、最常用的算法，最小二乘法就是根據(jù)最小二乘準(zhǔn)則使目標(biāo)函數(shù)取得極小值。
[0008]加權(quán)最小二乘法狀態(tài)估計的原理如下:
[0009]令電力系統(tǒng)量測方程組為
[0010]z = h(x) (I)
[0011]式中，z為m維量測量向量；X為η維狀態(tài)變量向量(由節(jié)點電壓幅值和電壓相角組成)；h(x)為m維量測量的計算值函數(shù)向量，由狀態(tài)變量求得，是非線性函數(shù)。
[0012]量測量包括支路有功功率量測量、支路無功功率量測量、節(jié)點注入有功功率量測量、節(jié)點注入無功功率量測量和節(jié)點電壓幅值量測量。
[0013]由于量測方程的個數(shù)m大于狀態(tài)變量個數(shù)n，即m>n，方程一般是無解的，即不存在滿足式(I)中所有方程的解。需要尋找一組狀態(tài)變量，使方程的加權(quán)殘差(量測量與量測量的計算值的差)最小。
[0014]令目標(biāo)函數(shù)為
【權(quán)利要求】
1.一種電力系統(tǒng)狀態(tài)估計的量測量權(quán)重設(shè)置方法，其特征在于:包括以下步驟: A、根據(jù)支路數(shù)據(jù)統(tǒng)計各節(jié)點的出線數(shù)aj ； B、讀取量測數(shù)據(jù)ζ； C、設(shè)置當(dāng)前序號i= I ; D、判斷當(dāng)前量測量是否為電壓幅值量測量，如果不是電壓幅值量測量轉(zhuǎn)至步驟F; E、設(shè)置當(dāng)前量測量的類型因子為kwi= a，取a = 0.8~1.2 ; F、判斷當(dāng)前量測量是否為支路功率量測量，如果不是支路功率量測量轉(zhuǎn)至步驟H； G、設(shè)置當(dāng)前量測量的類型因 子為kwi= C，取c = 8.5~11.5 ; H、判斷當(dāng)前量測量是否為節(jié)點注入功率量測量，如果不是節(jié)點注入功率量測量轉(zhuǎn)至步驟J; 1、取出節(jié)點注入功率量測量對應(yīng)節(jié)點的出線數(shù)％_，并設(shè)置當(dāng)前量測量的類型因子為kwi = c/ a j ； J、設(shè)置當(dāng)前量測量權(quán)重為= Ki Ισ];
K、令 i = i+Ι ; L、判斷i是否大于量測量個數(shù)m，如果i不大于m，則轉(zhuǎn)至步驟D ;否則結(jié)束。
【文檔編號】G06Q50/06GK104036435SQ201410315714
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】姚玉斌, 吳志良, 王丹 申請人:大連海事大學(xué)