[發明專利]基于動態分區的電力系統運行狀態檢測方法

有效

• 申請號: 201410086011.6
• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN103902814B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 周華鋒;謝國財;趙旋宇;胡亞平;趙化時;顧慧杰;熊衛斌;馮粵
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司;廣東電網公司電力科學研究院
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 黃曉慶,王茹

技術領域

本發明涉及電力系統運行技術領域，特別是涉及一種基于動態分區的電力系統運行狀態檢測方法。

背景技術

電力系統狀態估計是電力系統調度中心的能量管理系統（EMS）的核心功能之一，是大部分在線應用的高級軟件的基礎，其功能是根據電力系統的各種量測信息，檢測出電力系統當前的運行狀態。

隨著電力系統發展，互聯電力系統間的統一調度可能會用到多個獨立調度中心的狀態估計結果；另一方面，全系統狀態估計算法存在量測冗余度較難完全滿足、計算速度慢無法滿足實時性要求、某些區域量測量錯誤較多從而影響整個系統的狀態估計精度等問題。因此，分布式或分區域互連電力系統狀態估計有較強的應用背景。

現有的一些狀態估計方法多是基于固定分區，認為網絡拓撲結構不變，或者拓撲結構變化不大，即使變化也不會引起參數所屬分區改變。這些方法利用優化技術直接將邊界約束考慮到狀態估計求解過程中，但是卻忽略了非邊界節點對其他分區狀態估計的影響。當電力系統發生運行方式變化、負荷轉移、開關動作等操作時，拓撲結構往往會改變，此時如果仍然采用傳統的方法，所檢測出來的電力系統運行狀態的誤差會比較大。

發明內容

基于此，本發明提供一種基于動態分區的電力系統運行狀態檢測方法，能夠提高電力系統運行狀態檢測的準確率。

為實現上述目的，本發明采用如下的技術方案：

一種基于動態分區的電力系統運行狀態檢測方法，包括以下步驟：

獲取電網參數，根據所述電網參數對電網進行預處理，得到化簡后的電網簡單圖；

獲取化簡后的電網簡單圖中電網節點總數N，并從1開始按順序對所述電網節點編號至N，列寫電網節點關聯矩陣B；其中，所述關聯矩陣B為N×N階方陣，其第i行第j列元素B_ij描述節點i和節點j之間的連接關系，若節點i和節點j有線路直接相連，則B_ij=1，否則B_ij=0；對角線元素B_ii為所有B_ij之和，其值表示與節點i直接相連的所有節點的個數，稱為節點i的關聯度b_i；

根據所述關聯矩陣對電網進行動態分區；

取迭代變量k=0，針對所有分區，分別采用加權最小二乘法進行狀態估計；取分區n的目標函數為：式中，X_n是區域n中待估計的狀態變量，Z_n為區域n中遙測矢量，H_n(X_n)為區域n中遙測的非線性量測函數，上標T表示矩陣的轉置，R_n為量測誤差協方差陣；

計算目標函數J_n(X_n)，若為使目標函數J_n(X_n)達到最小的狀態變量X_n，設定狀態估計第k步迭代公式為：式中，

判斷是否滿足收斂條件：若是，則狀態估計結束，輸出分區n狀態估計結果否則k=k+1并繼續進行迭代；

根據所述狀態估計結果對電力系統運行狀態進行檢測。

由以上方案可以看出，本發明的一種基于動態分區的電力系統運行狀態檢測方法，能夠根據網絡拓撲變化來對電網進行動態分區，并在各分區內分別進行狀態估計，然后根據狀態估計結果對電力系統運行狀態進行檢測。本發明能夠快速響應電網系統拓撲變化，實現電網動態分區，降低某區域中量測數據誤差對其他區域狀態估計結果的影響，提高電網運行基礎數據整體狀態估計的準確率，從而保證了檢測出來的電力系統運行狀態不會存在太大誤差。

附圖說明

圖1為本發明的一種基于動態分區的電力系統運行狀態檢測方法的實現步驟框圖；

圖2為本發明中分區狀態估計具體流程圖；

圖3為本發明中整體協調狀態估計流程圖；

圖4為本發明實施例中的網絡拓撲結構圖；

圖5為本發明實施例中的網絡動態分區圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

如圖1所示是本發明一種基于動態分區的電力系統運行狀態檢測方法的實現步驟框圖。步驟一是電力網絡動態分區；步驟二是分區狀態估計；步驟三是整體協調狀態估計。下面進行詳細描述：

步驟一、電力網絡動態分區。