[發(fā)明專利]混合二次規(guī)劃形式的電力系統(tǒng)綜合狀態(tài)估計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310567029.3
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN103593566A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳艷波;劉鋒;梅生偉;馬進;于普瑤
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué);清華大學(xué)
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)調(diào)度自動化領(lǐng)域，具體涉及一種混合二次規(guī)劃形式（mixed-integer?quadratic?programming，MIQP）的電力系統(tǒng)綜合狀態(tài)估計方法。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)狀態(tài)估計是電網(wǎng)調(diào)度中心必不可少的基礎(chǔ)軟件系統(tǒng)，是電網(wǎng)安全運行的保障。電力系統(tǒng)狀態(tài)估計需要根據(jù)遙測數(shù)據(jù)、遙信給出的開關(guān)和刀閘狀態(tài)及網(wǎng)絡(luò)參數(shù)估計得到一個最優(yōu)的狀態(tài)矢量（即狀態(tài)變量），以實現(xiàn)對電網(wǎng)的全面、實時和精確感知。

由于種種原因，遙測數(shù)據(jù)、遙信數(shù)據(jù)中和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)總含有壞數(shù)據(jù)，而已有狀態(tài)估計方法在進行狀態(tài)矢量估計的同時往往假定拓?fù)浜蛥?shù)正確，并帶有不良數(shù)據(jù)辨識功能；也有同步進行不良數(shù)據(jù)和拓?fù)溴e誤辨識或同步進行不良數(shù)據(jù)和參數(shù)錯誤辨識的研究。國外學(xué)者提出了可同時進行不良數(shù)據(jù)辨識、拓?fù)溴e誤辨識和參數(shù)錯誤辨識的綜合狀態(tài)估計方法，但其計算效率較低，尚不具有實用價值。因此，到目前為止，尚缺乏高效的電力系統(tǒng)綜合狀態(tài)估計實現(xiàn)方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明的目的在于提出一種準(zhǔn)確可靠、求解效率高的混合二次規(guī)劃形式的電力系統(tǒng)綜合狀態(tài)估計方法。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的實施例的混合二次規(guī)劃形式的電力系統(tǒng)綜合狀態(tài)估計方法，可以包括以下步驟：A.形成網(wǎng)絡(luò)模型，計算節(jié)點導(dǎo)納矩陣及支路-節(jié)點關(guān)聯(lián)矩陣；B.對量測矢量和狀態(tài)矢量進行變換，得到中間量測矢量和中間狀態(tài)矢量；C.基于中間量測矢量和中間狀態(tài)矢量，形成精確線性化的量測方程；D.基于步驟C得到的線性化量測方程，提出混合二次規(guī)劃形式的電力系統(tǒng)綜合狀態(tài)估計模型，然后利用CPLEX軟件求解，得到中間狀態(tài)矢量的估計值，在此過程中同時辨識不良數(shù)據(jù)、拓?fù)溴e誤和參數(shù)錯誤；以及E.步驟D得到的中間狀態(tài)矢量進行逆變換，得到所有節(jié)點的電壓幅值和相角的估計值。

根據(jù)本發(fā)明實施例的混合二次規(guī)劃形式的電力系統(tǒng)綜合狀態(tài)估計方法，至少具有以下優(yōu)點：1）本模型僅需要求解混合二次規(guī)劃問題，從理論上可以保證得到全局最優(yōu)解；2）在進行狀態(tài)矢量估計的同時，可進行不良數(shù)據(jù)辨識、參數(shù)錯誤辨識和拓?fù)溴e誤辨識；3）可用商業(yè)軟件CPLEX進行求解，求解效率高，適宜于在線應(yīng)用。

另外，根據(jù)本發(fā)明實施例的混合二次規(guī)劃形式的電力系統(tǒng)綜合狀態(tài)估計方法還可以具有如下附加技術(shù)特征：

在本發(fā)明的一個實施例中，所述步驟A具體包括：將網(wǎng)絡(luò)中所有的線路和變壓器等效為π型支路ij，記y_s=1/(r_ij+jx_ij)=g_s+jb_s為π型支路ij的串聯(lián)電納，r_ij+jx_ij為π型支路ij的串聯(lián)阻抗值，b_c為π型支路ij的接地電納，其中，若π型支路ij為變壓器支路，則b_c=0且k為理想變壓器的變比，若π型支路ij為普通線路，則k=1，并聯(lián)的多條支路等效為一條支路；在等效后的電路中，記g_ij=g_s/k，b_ij=b_s/k，g_si=(1-k)g_s/k²，b_si=(1-k)b_s/k²+b_c/2，g_sj=(k-1)g_s/k，b_sj=(k-1)b_s/k+b_c/2；計算節(jié)點導(dǎo)納矩陣Y=G+jB,G和B分別為節(jié)點導(dǎo)納矩陣的實部和虛部，然后計算支路-節(jié)點關(guān)聯(lián)矩陣A={a_ij}(1≤i≤b,1≤j≤N-1)，其中a_ij定義為：