[發明專利]求解以測點正常率最大為目標的狀態估計問題的方法

有效

• 申請號: 201310295831.1
• 申請日: 2013-07-15
• 公開（公告）號: CN103400201A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 常乃超;何光宇;王彬
• 申請（專利權）人: 清華大學;國家電網公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

技術領域

本發明屬于電力系統分析和控制領域，具體涉及一種求解以測點正常率最大為目標的狀態估計問題的方法。

背景技術

電力系統狀態估計為電力系統分析和控制提供實時、可信的狀態信息，是能量管理系統的重要組成部分。目前應用最廣泛的狀態估計方法是加權最小二乘(WLS)估計，其缺點在于抗差性差，估計結果易受不良測點影響。為解決這一問題，眾多學者提出了一系列的抗差估計方法，比如加權最小絕對值(WLAV)估計、二次線性（QL）估計、二次常數（QC）估計等。這些方法均從殘差的理念出發，存在一定的局限性。

近年來，測量不確定度的概念被引入電力系統狀態估計，在真值未知情況下提出了測點正常率的狀態估計結果評價指標，即將估計值落在以量測值為中心的某一區間內的測點定義為正常測點，該區間對應于不同置信概率的測量置信區間，并指出求得的系統中總的正常測點數目越多，估計結果越合理，算例結果證明了該結論的正確性。

如果能獲得測點正常率最大的系統狀態，則該狀態是最可信的，基于該狀態進行閉環控制才是可信的。因此如何獲取測點正常率最大的估計結果成為了狀態估計問題的關鍵所在。此問題的難點在于測點正常率是由表征測點是否正常的布爾型變量運算得到，因此需要在狀態估計模型中引入整數變量。由于電力系統強非線性的存在，狀態估計模型本身是非線性優化模型。引入整數變量后，該問題將變為混合整數非線性規劃問題。直接求解該問題，一方面無法得到全局最優解，即不能得到測點正常率最大的估計結果，而只能得到測點正常率較大的近似結果，另一方面計算效率低，無法滿足大規模電力系統在線應用的要求。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一或至少提供一種有用的商業選擇。為此，本發明的目的在于提出一種抗差性好、精確度高、增加計算量小的求解以測點正常率最大為目標的狀態估計問題的方法。

為實現上述目的，根據本發明實施例的求解以測點正常率最大為目標的狀態估計問題的方法，包括以下步驟：（1）進行近似優化，通過連續化測點正常率的評價函數，建立該問題的非線性連續變量優化模型，并采用內點法來求解該模型，從而得到測點正常率近似最優的估計狀態；（2）進行異常測點相容性校驗，從近似優化結果所對應的系統狀態出發，對當前“異常”測點的不確定性區間進行分析，判斷是否存在一種狀態使得該“異常”測點與當前的正常測點相容，若存在，則該狀態下此測點為正常測點，該狀態對應的測點正常率更高，如此往復進行，獲得測點正常率更高的系統狀態；（3）進行正常測點濾波，在保證現有正常測點集合不變的情況下對系統狀態進行最小二乘估計，以排除噪聲帶來的影響。

在本發明的一個實施例中，所述步驟（1）包括：

步驟（1.1）建立以測點正常率最大為目標的狀態估計模型：

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