[發明專利]考慮負荷電壓特性的非線性動態狀態估計算法無效

申請號：	200710068645.9	申請日：	2007-05-15
公開（公告）號：	CN101075741A	公開（公告）日：	2007-11-21
發明（設計）人：	曹一家;陳曉剛;王紹部;郭創新	申請（專利權）人：	浙江大學
主分類號：	H02J3/00	分類號：	H02J3/00;H02J13/00;G06F17/00;G06Q50/00;G01R19/00
代理公司：	杭州求是專利事務所有限公司	代理人：	張法高
地址：	310027***	國省代碼：	浙江;33
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摘要：
搜索關鍵詞：	考慮負荷電壓特性非線性動態狀態估計算法
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【權利要求書】：

1.一種考慮負荷電壓特性的非線性動態狀態估計算法，其特征在于，它包括如下步驟：

1)根據數據采集與監控系統歷史數據庫，使用最小二乘法求取用于描述各負荷電壓特性的多項式模型的參數的估計值；

2)根據可觀測條件尋找出不可觀測的節點及與其直接相鄰的可觀測節點；

3)對不可觀測節點建立非線性方程組，并使用高斯-賽德爾法進行求解得到不可觀測區域的狀態變量的估計值；

所述的使用最小二乘法求取用于描述各負荷電壓特性的多項式模型的參數的方法如下：

1)使用多項式模型表示負荷的電壓特性，有功功率和無功功率可分別表示為：

P=CP1×U2+CP2×U+CP3CP1×U02+CP2×U0+CP3P0---(1)]]>

Q=CQ1×U2+CQ2×U+CQ3CQ1×U02+CQ2×U0+CQ3Q0---(2)]]>

其中U₀、P₀和Q₀分別表示所指定的t₀初始時刻的電壓幅值、有功功率和無功功率，CP1、CP2、CP3分別表示恒阻抗有功負載、恒電流有功負載和恒功率有功負載所占的百分比，CQ1、CQ2、CQ3分別表示恒阻抗無功負載、恒電流無功負載和恒功率無功負載所占的百分比，U表示t時刻的電壓幅值；

2)使用最小二乘法處理數據采集與監控系統歷史數據庫里面的P-U和Q-U數據，獲得CP1、CP2、CP3及CQ1、CQ2、CQ3的估計值；

所述的可觀測條件為：

1)對于已配置了相量測量單元的母線，其電壓及連接到該母線的所有支路的電流均能被測量；

2)若線路的一側母線電壓及線路電流已知，則另一側的節點電壓能通過歐姆定理計算得到；

3)若線路兩側母線的節點電壓均已知，則該線路的電流能夠通過歐姆定理計算得到；

4)除一條線路外，如果其它與某節點相連的所有線路的電流都已知，則該線路上的電流可以利用基爾霍夫電流定理計算的。

2、根據權利要求1所述的一種考慮負荷電壓特性的非線性動態狀態估計算法，其特征在于所述的對不可觀測節點建立非線性方程組，并使用高斯-賽德爾法進行求解的步驟如下：

1)使用多項式模型表示不可觀測節點Y和Z上的負荷的電壓特性：

SY*=-conj(PY+jQY)]]>

=-conj(CP1Y×UY2+CP2Y×UY+CP3YCP1Y×UY02+CP2Y×UY0+CP3YPY0+jCQ1Y×UY2+CQ2Y×UY+CQ3YCQ1Y×UY02+CQ2Y×UY0+CQ3YQY0)---(3)]]>

SZ*=-conj(PZ+jQZ)]]>

=-conj(CP1Z×UZ2+CP2Z×UZ+CP3ZCP1Z×UZ02+CP2Z×UZ0+CP3ZPZ0+jCQ1Z×UZ2+CQ2Z×UZ+CQ3ZCQ1Z×UZ02+CQ2Z×UZ0+CQ3ZQZ0)---(4)]]>

其中U_Y0＝abs(V_Y0)、U_Z0＝abs(V_Z0)表示t₀時刻電壓的幅值，P_Y0、Q_Y0、P_Z0、Q_Z0表示為t₀初始時刻的有功功率和無功功率，U_Y＝abs(V_Y)、U_Z＝abs(V_Z)表示t時刻電壓的幅值，P_Y、Q_Y、P_Z、Q_Z表示為t時刻的有功功率和無功功率，CP1_Y、CP2_Y、CP3_Y、CP1_Z、CP2_Z、CP3_Z分別表示節點Y和節點Z的恒阻抗有功負載、恒電流有功負載和恒功率有功負載所占的百分比，CQ1_Y、CQ2_Y、CQ3_Y、CQ1_Z、CQ2_Z、CQ3_Z分別表示節點Y和節點Z的恒阻抗無功負載、恒電流無功負載和恒功率無功負載所占的百分比；