[發明專利]計及零注入約束的電力系統動態狀態估計方法

有效

• 申請號: 201510271822.8
• 申請日: 2015-05-25
• 公開（公告）號: CN104899435A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 胡偉;閔勇;徐飛;陳磊
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 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: 廖元秋

1.一種計及零注入約束的電力系統動態狀態估計方法，其特征在于，通過基于投影無跡卡爾曼濾波算法求解計及零注入約束的電力系統動態狀態估計模型，即得到滿足電力系統零注入約束的狀態量估計值，具體包括以下步驟：

1)輸入傳統的電力系統動態狀態估計模型，包括估計模型的狀態轉移方程、量測方程：

輸入狀態轉移方程如式(1)所示：

x_k+1＝F_kx_k+G_k+w_k???(1)

其中：x為n×1維狀態向量；F為n×n維非零對角矩陣；G為n×1維非零向量；w為均值為零的高斯白噪聲；k為時刻編號；n為狀態量個數；

輸入量測方程如式(2)所示：

z_k+1＝h(x_k+1)+v_k+1???(2)

其中：z是m×1維的量測向量；v是量測誤差，是均值為零的高斯白噪聲；h(x)為狀態向量與量測向量的對應函數；

量測向量由SCADA量測量與WAMS量測量組成，輸入量測方程(2)可以進一步表示為(3)：

zSzP=hS(x)hP(x)+v---(3)]]>

其中：z_S表示SCADA量測量；z_P表示WAMS量測量；v是量測誤差；h_s(x)和h_p(x)分別為狀態向量與SCADA量測向量和WAMS量測向量的對應函數；

2)將零注入約束條件加入步驟1)輸入的的動態狀態估計模型，組成零注入約束的電力系統動態狀態估計模型：

設電力系統中共有s個零注入節點則電力系統的零注入約束方程為：

Σi=1sYiU.=0---(4)]]>

其中Y_i為n×n維節點導納矩陣的第i個行向量；為n×1維節點電壓相量；

3)運用基于投影無跡卡爾曼濾波算法求解零注入約束的電力系統動態狀態估計模型：

基于投影無跡卡爾曼濾波(PUKF)算法包括狀態預測、狀態濾波和狀態投影；具體包括以下步驟：

31)通過狀態預測得到狀態量預測值以及狀態量預測值的協方差矩陣M_k+1：

x~k+1=Σi=02nWimχ~i,k+1;---(5)]]>

其中：W_i^m為對應權值；可以通過(6)得到；

χ~i,k+1=Fkχi,k+Gk,=0,1,...,2n---(6)]]>

其中是均值為的Sigma點集的第i項；

32)通過狀態濾波計算得到濾波后的狀態量估計值

x^k+1=x~k+1+Kk+1vk+1---(7)]]>

其中：K_k+1為增益矩陣、ν_k+1為新息向量；

33)通過狀態投影和步驟2)的約束方程(4)得到滿足電力系統零注入約束的狀態量估計值d~k+1=Σi=02nWicDi,k+1---(8)]]>

其中,W_i^c為對應權值；D_i,k+1由(9)得到：

Di,k+1=c(χ~i,k+1),i=0,1,...,2n---(9)]]>

其中c表示計及零注入約束的電力系統動態狀態估計模型的等式約束；

至此得到滿足電力系統零注入約束的狀態量估計值該估計值將用于進一步電力系統的分析與控制。