[發明專利]一種考慮零注入約束的雙線性WLAV狀態估計方法

在審

• 申請號: 201711217235.6
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN109840651A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 楊友情;黃啟建;吳常勝;李進;趙葆雯;徐健;錢瑛;李朝東;鄧曉艷;王為臻
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網安徽省電力公司池州供電公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;H02J3/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

本發明公開了一種考慮零注入約束的雙線性WLAV狀態估計方法，其特征包括：1獲得電力系統的網絡參數；2得到節點導納矩陣；3從電力系統中獲取遙測數據；4計算各量測量的權重；5陣計算雅克比矩陣；6用等式約束來描述零注入約束計及到雙線性WLAV狀態估計。本發明有效改善零注入節點的估計精度，從而能得到更精確的狀態估計結果。

技術領域

本發明涉及一種考慮零注入約束的雙線性WLAV狀態估計方法，屬于電力系統狀態估計領域。

背景技術

電力系統狀態估計是能量管理系統中的核心基礎模塊,準確的狀態估計結果能為現代電網的實時分析、控制提供保障。實際電力系統中存在許多零注入節點，理論上零注入節點的注入功率嚴格為零，然而實際狀態估計中這些節點的注入功率往往不為0，導致這些節點上的狀態估計結果不能滿足潮流方程，影響后續的安全評估結果，因此如何保證狀態估計結果更好地符合零注入約束值得更深入的研究。

目前狀態估計中處理零注入約束的方法主要有大權重法和拉格朗日乘子法。大權重法給精確的零注入功率量測賦以大權重參與狀態估計，形式簡潔，也不用對現有程序加以修改，但這種方法會嚴重劣化信息矩陣條件數，嚴重時甚至造成程序的不收斂。拉格朗日乘子法可極大地提高求解的穩定性和精確性，但由于實際電力系統中零注入節點的比例很高，拉格朗日乘子法將導致信息矩陣規模顯著增大，影響狀態估計的效率。

加權最小絕對值(Weighted Least Absolute Value,WLAV)是一種研究廣泛的抗差狀態估計方法，計算精度高，但非線性內點法的計算效率難以滿足工程需求。變量代換方法，將狀態估計問題分解為兩步線性化過程，提出了雙線性WLAV抗差估計，使運算效率得到顯著提升。但由于該方法沒有考慮零注入約束，應用于實際系統時將產生較大的零注入節點功率失配量，影響電力系統的安全評估。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對雙線性WLAV狀態估計難以滿足對零注入節點功率的平衡要求這一缺陷，提供一種考慮零注入約束的雙線性WLAV狀態估計方法，以期能有效改善零注入節點的估計精度，從而能得到更精確的狀態估計結果。

本發明為實現上述目的，采用如下技術方案：

本發明一種考慮零注入約束的雙線性WLAV電力系統狀態估計方法的特點是按如下步驟進行：

步驟1、獲得電力系統的網絡參數，包括：輸電線路的支路號、首端節點和末端節點編號、串聯電阻、串聯電抗、并聯電導、并聯電納、變壓器變比和阻抗；

步驟2、初始化，包括：對狀態量x設置初值，所述狀態量x包括節點電壓的幅值V和相角θ；根據所述電力系統的網絡參數得到節點導納矩陣；

步驟3、從所述電力系統中獲取遙測數據z，包括：電壓幅值、節點注入有功功率、節點注入無功功率、線路首端有功功率、線路首端無功功率、線路末端有功功率以及線路末端無功功率；所述遙測數據z即為電力系統狀態估計的量測量；

步驟4、根據量測儀表的精度，計算各量測量的權重；

步驟5、取中間變量y，令：

式(1)中，n為系統的節點個數；Ｖ_i，Ｖ_j分別為節點i、節點j的電壓幅值，θ_ij為連接節點i和節點j的支路兩端相角差，θ_ij＝θ_i-θ_j，θ_i、θ_j分別為節點i、節點j的電壓相角；

步驟6、根據所述節點導納矩陣計算雅克比矩陣C；

步驟7、對所述雅克比矩陣C進行排序，建立如式(2)所示的排序后的方程：