[發(fā)明專利]一種廣義快速分解狀態(tài)估計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711174558.1
• 申請(qǐng)日: 2017-11-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107994567B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳艷波;張智;沈玉蘭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

本發(fā)明提出一種廣義快速分解狀態(tài)估計(jì)方法，該方法包括以下步驟：對(duì)量測(cè)量進(jìn)行變換，得到類有功量測(cè)量和類無(wú)功量測(cè)量，進(jìn)而得到類有功型量測(cè)量和類無(wú)功型量測(cè)量表示的量測(cè)方程以及迭代方程的雅克比矩陣；在此基礎(chǔ)上提出廣義快速分解狀態(tài)估計(jì)模型，利用牛頓法，對(duì)所述廣義快速分解狀態(tài)估計(jì)模型求解，得到狀態(tài)變量估計(jì)值。算例分析表明，廣義快速分解狀態(tài)估計(jì)方法對(duì)輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)均具有良好的適應(yīng)性，同時(shí)廣義快速分解狀態(tài)估計(jì)方法可使用支路電流幅值量測(cè)。仿真算例驗(yàn)證了所提方法具有良好的收斂性和很高的計(jì)算效率，適合于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的在線應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種廣義快速分解狀態(tài)估計(jì)方法(Fast Decoupled State Estimator,FDSE)。

背景技術(shù)

隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，以及智能電網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，越來(lái)越多的海量數(shù)據(jù)需要被及時(shí)處理。作為數(shù)據(jù)濾波器的狀態(tài)估計(jì)(State Estimation,SE)將繼續(xù)發(fā)揮安全穩(wěn)定運(yùn)行基石的作用，且對(duì)計(jì)算性能將有更高的要求。最早提出的SE方法是基于極大似然估計(jì)的加權(quán)最小二乘法(Weighted Least Square,WLS)。WLS因其算法簡(jiǎn)潔、收斂性好而被廣為應(yīng)用。為進(jìn)一步提高WLS的計(jì)算效率，受啟發(fā)于潮流計(jì)算的解耦思想，研究人員提出了快速分解狀態(tài)估計(jì)方法(FastDecoupled State Estimator,FDSE)。對(duì)于大部分輸電網(wǎng)，F(xiàn)DSE均具有良好的收斂性和很高的計(jì)算效率。時(shí)至今日，WLS和FDSE仍是SE領(lǐng)域的優(yōu)秀算法，并在國(guó)內(nèi)外的電網(wǎng)調(diào)度控制中心得到了廣泛應(yīng)用。但需要注意的是，依賴于三個(gè)前提條件的FDSE同時(shí)具有以下局限性：(1)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)(比如高R/X比值)和運(yùn)行狀況不滿于解耦條件時(shí)，F(xiàn)DSE可能不收斂；(2)FDSE無(wú)法使用支路電流幅值量測(cè)(branch current magnitudemeasurements,BCMMs)，從而影響估計(jì)精度，甚至導(dǎo)致不滿足可觀性，特別是對(duì)于存在大量BCMMs的配電網(wǎng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問(wèn)題之一或至少提供一種有用的商業(yè)選擇。為此，本發(fā)明提出一種廣義快速分解狀態(tài)估計(jì)方法(Generalized Fast DecoupledState Estimator,GFDSE)。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案是，一種廣義快速分解狀態(tài)估計(jì)方法，包括以下步驟：

步驟A.對(duì)量測(cè)量進(jìn)行變換，得到類有功型量測(cè)量和類無(wú)功型量測(cè)量，進(jìn)而得出類有功型量測(cè)量和類無(wú)功型量測(cè)量表示的量測(cè)方程以及其迭代方程的雅克比矩陣H_pp和H_QQ；

步驟B.基于以上的量測(cè)方程，給出廣義快速分解狀態(tài)估計(jì)模型：利用牛頓法求解，得到狀態(tài)變量估計(jì)值。

對(duì)于步驟A包括：

步驟A1：所述對(duì)量測(cè)量進(jìn)行變換，形成類有功型量測(cè)量和類無(wú)功型量測(cè)量，其中類有功型量測(cè)z_P包括：類無(wú)功型量測(cè)z_Q包括它們的計(jì)算表達(dá)式為：變換后的量測(cè)方程統(tǒng)一為：