[發明專利]一種考慮大規模風電接入的抗差狀態估計方法

有效

• 申請號: 201410403567.3
• 申請日: 2014-08-15
• 公開（公告）號: CN104166060B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 羅雅迪;郭子明;趙昆;張浩;李靜;張昊;陳利杰;閻博;郎燕生;王東升;張印;戚岳;徐杰;白洋;鄒昱;竇成龍;王淼
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院;國網冀北電力有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

1.一種考慮大規模風電接入的抗差狀態估計方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

步驟1：讀取電網模型和SCADA實時量測數據，進行網絡拓撲分析，通過拓撲分析將物理電網模型轉化成母線-支路計算模型；

步驟2：進行量測預校驗；

步驟3：狀態估計一次迭代求解；

步驟4：一次迭代完成后，進行壞數據檢測并處理；

步驟5：根據狀態估計一次迭代求解的過程進行狀態估計二次迭代求解；

步驟6：判斷狀態估計二次迭代求解是否滿足計算收斂條件，若收斂則輸出狀態估計不良數據和可疑數據；

步驟7：輸出狀態估計計算結果。

2.根據權利要求1所述的考慮大規模風電接入的抗差狀態估計方法，其特征在于：所述步驟1包括以下步驟：

步驟1-1：從調度自動化系統基礎平臺讀取電網模型和SCADA實時量測數據；

步驟1-2：根據物理電網模型中電氣聯接關系和開關/刀閘狀態，進行廠站母線分析，形成閉合開關/刀閘相連的結點集合即計算母線，分配計算母線編號；

步驟1-3：進行網絡拓撲分析，形成投運支路聯接的計算母線集合，分配電氣島編號，并判斷帶電狀態。

3.根據權利要求1所述的考慮大規模風電接入的抗差狀態估計方法，其特征在于：所述步驟2中，量測預校驗項目包括：

1)檢測母線、廠站的功率量測總和是否平衡；

2)檢測線路首末端功率量測是否沖突；

3)檢查變壓器各側的功率量測是否沖突；

4)檢測并列運行母線電壓量測是否一致；

5)對于同一量測位置的有功、無功、電流量測，檢查是否匹配；

6)檢測母線電壓量測、機組出力量測、線路和變壓器功率量測是否越限；

7)檢測斷路器/刀閘狀態和相關設備量測是否沖突，并提供其合理狀態；

8)檢測斷路器/刀閘狀態和電網運行實時監控標志牌信息是否沖突，并提供其合理狀態。

4.根據權利要求1所述的考慮大規模風電接入的抗差狀態估計方法，其特征在于：所述步驟3具體包括以下步驟：

步驟3-1：根據支路電抗形成節點導納矩陣，針對各有功量測，并結合節點導納矩陣建立矩陣B_a，其元素取支路電抗的倒數，計算系數矩陣A，有：

A=v04[(-Ba)TRa-1(-Ba)]---(1)]]>

其中，系數矩陣A為n_a×n_a階P-θ類常數雅克比矩陣，且其為對稱矩陣；v₀為系統參考節點電壓，R_a為有功加權對角陣；

針對各無功量測量，并結合節點導納矩陣建立矩陣B_r，其元素取支路導納的虛部，計算系數矩陣B，初始化所有節點電壓幅值為1，節點相角為0，設置迭代次數l＝1；有：

B=v02[(-Br)TRr-1(-Br)]---(2)]]>

其中，系數矩陣B為n_r×n_r階P-V類常數雅克比矩陣，且其為對稱矩陣；R_r為無功加權對角陣；

步驟3-2：將當前節點電壓幅值v^(l)和相角θ^(l)代入下式，計算相角修正方程常數項a^(l)；有：

a(l)=v02(-Ba)TRa-1[za-ha(v(l),θ(l))]---(4)]]>

其中，z_a為有功量測矢量；h_a(v^(l),θ^(l))為關于v^(l)和θ^(l)量測方程；

求解相角修正方程AΔθ^(l)＝a^(l)，得到相角修正矢量Δθ^(l)，判斷是否滿足相角修正矢量最大值|Δθ^(l)|_max小于或等于有功收斂精度；若不滿足，則計算θ^(l+1)＝θ^(l)+Δθ^(l)，若滿足，則有功收斂標志為1；

步驟3-3：將當前節點電壓幅值v^(l)和相角θ^(l)代入下式，計算電壓幅值修正方程常數項b^(l)，有：

b(l)=v0(-Br)TRr-1[zr-hr(v(l),θ(l))]---(5)]]>

其中，z_r為無功量測矢量；h_r(v^(l),θ^(l))為關于v^(l)和θ^(l)量測方程；

求解電壓幅值修正方程BΔv^(l)＝b^(l)，得到電壓幅值修正矢量Δv^(l)，判斷是否滿足電壓幅值修正矢量最大值|Δv^(l)|_max小于或等于無功收斂精度，若不滿足，則計算v^(l+1)＝v^(l)+Δv^(l)，若滿足，則無功收斂標志為1；

步驟3-4：判斷有功收斂標志和無功收斂標志是否都為1，若都為1則狀態估計迭代收斂；否則使l＝l+1，判斷l是否達到最大迭代次數，若達到則迭代不收斂，則計算結束，若未達到最大迭代次數，則返回步驟3-2繼續計算。