[發明專利]一種電力系統狀態估計的量測量權重設置方法

有效

• 申請號: 201410315714.1
• 申請日: 2014-07-03
• 公開（公告）號: CN104036435A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 姚玉斌;吳志良;王丹
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李洪福

技術領域

本發明涉及一種電力系統的狀態估計方法，特別是一種加權最小二乘法狀態估計的量測量權重設置方法。

背景技術

狀態估計是電力系統調度部門所使用的能量管理系統(EMS)的重要組成部分。隨著電網規模的逐年加大，電力系統的自動化水平也越來越高。為了保證電力系統安全經濟地運行，要求現代化的電力調度系統能準確、迅速、全面地掌握電力系統實際的運行狀態，用來分析當前系統的運行狀態，預測系統的運行趨勢，并能及時地對運行中發生的各種問題，提出處理方法，制定下一步的操作方案。

為了監視電力系統的運行狀態，在電力系統的各個廠站(發電廠和變電站)都裝設了測量單元來獲取各種電氣量的實時數據，這些被稱為量測數據的實時數據通過各種通信手段傳送到電網調度中心。由于量測數據存在一些問題，因此無法直接依據量測數據來判斷電力系統狀態。量測數據有如下兩個缺點：

(1)量測數據不全。量測數據并不包含電網的全部數據，僅僅采集了電網的部分數據。

(2)量測數據不準。電網調度中心得到的實時數據是通過傳感器、變換器等遠動裝置傳送進來的，數據采集、變換和通信每個環節都有誤差，并且存在不同程度的干擾，因而這些數據不是完全可靠的，甚至存在很大的誤差。

由于存在以上缺點，直接使用這些量測數據分析系統的狀態顯然是不可靠的，不能滿足電網調度的要求。量測數據不能直接使用，必須加工處理，補齊不足數據，剔除誤差很大的壞數據，減少誤差影響，才能使用。這個加工處理的過程就是狀態估計。

加權最小二乘法是狀態估計最基本、最常用的算法，最小二乘法就是根據最小二乘準則使目標函數取得極小值。

加權最小二乘法狀態估計的原理如下：

令電力系統量測方程組為

z＝h(x)???(1)

式中，z為m維量測量向量；x為n維狀態變量向量(由節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向量，由狀態變量求得，是非線性函數。

量測量包括支路有功功率量測量、支路無功功率量測量、節點注入有功功率量測量、節點注入無功功率量測量和節點電壓幅值量測量。

由于量測方程的個數m大于狀態變量個數n，即m>n，方程一般是無解的，即不存在滿足式(1)中所有方程的解。需要尋找一組狀態變量，使方程的加權殘差(量測量與量測量的計算值的差)最小。

令目標函數為