[發明專利]有源配電網狀態估計方法及系統

有效

• 申請號: 201810021358.0
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108173284B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 楊德昌;陳秋月;尹晨暉
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發明提供了一種有源配電網狀態估計方法及系統，所述方法包括：S1，根據高斯混合模型模擬所述有源配電網內分布式電源的不確定性出力，并確定所述有源配電網內每一節點的量測函數；S2，基于高斯置信傳播算法，對所述有源配電網內每一節點的狀態變量和每一節點的量測函數進行傳遞分析，以實現對所述有源配電網內所有節點的狀態估計。本發明提供的有源配電網狀態估計方法及系統，通過高斯混合模型和置信傳播算法來解決有源配電網狀態估計的問題，并采用高斯混合模型模擬分布式電源的不確定性出力，以保證估計精度，該方法無需進行可觀性分析，也不需要保證整個有源配電網量測的冗余度，可以提高估計的速度和效率。

技術領域

本發明涉及電氣通信技術領域，更具體地，涉及有源配電網狀態估計方法及系統。

背景技術

有源配電網通常是側重于反映配電網接有分布式電源的物理特征，有源配電網狀態估計則是根據配電網的量測信息并補充配電網母線負荷預測、非遙感遙測數據等偽量測數據，采用合適的算法來估計出高精度的、完整的、可靠的配電網狀態。

在有源配電網狀態估計中，可以選取不同物理量作為系統待求的狀態變量，這些狀態變量可以包括節點電壓、支路電流和支路功率等。在對有源配電網的狀態進行估計時常采用加權最小二乘法來實現，這種方法需要保證整個有源配電網量測的冗余度，但是由于無法保證有源配電網內每個節點都配有實時量測裝置，所以需要在估計前對每個節點上的狀態變量進行可觀性分析后才能進行估計，這將會大大降低有源配電網狀態的估計精度，以及估計的速度和效率，進而難以滿足有源配電網的發展需求。

發明內容

為克服上述問題或者至少部分地解決上述問題，本發明提供了一種有源配電網狀態估計方法及系統。

一方面，本發明提供了一種有源配電網狀態估計方法，包括：

S1，根據高斯混合模型模擬所述有源配電網內分布式電源的不確定性出力，并確定所述有源配電網內每一節點的量測函數，每一節點的量測函數用于表示每一節點的量測變量與狀態變量之間的關系，每一節點的狀態變量包括每一節點處的電壓幅值和相角；

S2，基于高斯置信傳播算法，對所述有源配電網內每一節點的狀態變量和每一節點的量測函數進行傳遞分析，以實現對所述有源配電網內所有節點的狀態估計。

優選地，每一節點的量測變量包括：節點注入有功功率、節點注入無功功率、兩節點間的支路有功功率和兩節點間的支路無功功率。

優選地，所述方法還包括：

將所述有源配電網內每一狀態變量均作為因子圖變量節點，將所述有源配電網內每一量測變量均作為因子圖因子節點，若某一狀態變量為某一量測變量的自變量，則將所述某一狀態變量對應的因子圖變量節點與所述某一量測變量對應的因子圖因子節點相連，形成因子圖并將所述因子圖進行顯示。

優選地，所述S1中所述利用高斯混合模型模擬所述有源配電網內分布式電源的不確定性出力，具體包括：

通過多個服從高斯分布的高斯分量共同模擬所述有源配電網內分布式電源的非高斯概率分布函數，以模擬所述分布式電源的不確定性出力。

優選地，S2之前還包括：

將所述有源配電網內每一節點的量測函數中的非線性變量進行線性變換。

另一方面，本發明提供了一種有源配電網狀態估計系統，包括：模擬模塊和狀態估計模塊。其中，

模擬模塊用于根據高斯混合模型模擬所述有源配電網內分布式電源的不確定性出力，并確定所述有源配電網內每一節點的量測函數，每一節點的量測函數用于表示每一節點的量測變量與狀態變量之間的關系，每一節點的狀態變量包括每一節點處的電壓幅值和相角；