[發(fā)明專利]一種配電網(wǎng)多時(shí)間尺度遞歸動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811526280.4
• 申請(qǐng)日: 2018-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN109586289B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李延真;劉兆元;于強(qiáng);彭博;安樹懷;周超群;田振業(yè);楊尚運(yùn);朱曉東;鄭準(zhǔn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司青島供電公司
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本公開提供了一種配電網(wǎng)多時(shí)間尺度遞歸動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)方法及系統(tǒng)，通過讀取區(qū)域配電網(wǎng)參數(shù)及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，讀取各量測(cè)設(shè)備配置，根據(jù)配電網(wǎng)參數(shù)和量測(cè)配置建立混合量測(cè)狀態(tài)估計(jì)模型，判斷是否是量測(cè)更新時(shí)刻，若是，結(jié)合上一時(shí)刻動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)的狀態(tài)預(yù)測(cè)對(duì)各量測(cè)進(jìn)行遞歸量測(cè)等效變換，組成混合量測(cè)，在非量測(cè)更新時(shí)刻，根據(jù)量測(cè)函數(shù)將上一時(shí)刻動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)的預(yù)測(cè)值變換為量測(cè)預(yù)測(cè)值，并與PMU實(shí)時(shí)量測(cè)更新組成混合量測(cè)，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)預(yù)報(bào)與量測(cè)預(yù)報(bào)的遞歸轉(zhuǎn)換，基于混合量測(cè)與上一時(shí)刻的動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)值進(jìn)行動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)，輸出動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)結(jié)果；本公開能夠基于PMU實(shí)時(shí)量測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)配電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行極短更新周期的動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)感知。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種配電網(wǎng)多時(shí)間尺度遞歸動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

在配電網(wǎng)日常的調(diào)度和運(yùn)行控制中，面對(duì)復(fù)雜動(dòng)態(tài)的多支路電力系統(tǒng)，調(diào)度中心和運(yùn)行中心需要獲取實(shí)時(shí)的系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)信息。狀態(tài)估計(jì)是一種利用量測(cè)數(shù)據(jù)的相關(guān)性和冗余度，運(yùn)用計(jì)算機(jī)的矩陣計(jì)算和數(shù)據(jù)分析技術(shù)提高數(shù)據(jù)的可靠性和完整性，進(jìn)而有效估計(jì)運(yùn)行參數(shù)，獲得系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)信息的方法。狀態(tài)估計(jì)可以實(shí)時(shí)感知配電網(wǎng)未量測(cè)節(jié)點(diǎn)和支路的狀態(tài)，并通過冗余量測(cè)數(shù)據(jù)處理減少量測(cè)設(shè)備的量測(cè)誤差。

傳統(tǒng)的配電網(wǎng)雖然通過安置配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(SupervisoryControl And Data Acquisition,SCADA)能提供大量的電流電壓幅值的實(shí)時(shí)量測(cè)，但許多饋線分支并沒有配置實(shí)時(shí)量測(cè)設(shè)備，難以滿足配電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)的冗余度要求，一般通過負(fù)荷預(yù)測(cè)手段提供節(jié)點(diǎn)注入功率偽量測(cè)數(shù)據(jù)以彌補(bǔ)冗余度的不足。由于缺乏相量量測(cè)信息，實(shí)際的狀態(tài)估計(jì)以靜態(tài)非線性狀態(tài)估計(jì)居多，存在計(jì)算速度慢、更新時(shí)間長(zhǎng)等不足。開發(fā)計(jì)算速度快、數(shù)值穩(wěn)定性高、數(shù)據(jù)精度高的配電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)方法是實(shí)現(xiàn)智能配電網(wǎng)的基礎(chǔ)。

因此新的量測(cè)設(shè)備——同步相量量測(cè)技術(shù)(PhasorMeasurementUnit,PMU)開始在配電網(wǎng)中配置和應(yīng)用。PMU具有廣域同步、高精度采樣、更新周期短、通訊速度快等優(yōu)點(diǎn)，并能量測(cè)相角信息，可有效提高狀態(tài)估計(jì)的冗余度和計(jì)算能力，在適當(dāng)?shù)幕旌狭繙y(cè)配置下甚至能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)以實(shí)時(shí)跟蹤未來配電網(wǎng)的狀態(tài)變化。

引入PMU實(shí)時(shí)量測(cè)信息，并結(jié)合已有的SCADA量測(cè)系統(tǒng)及高級(jí)電表量測(cè)架構(gòu)(advanced metering infrastructure,AMI)，形成一種多時(shí)間尺度的配電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)方法，能使運(yùn)行、調(diào)度中心根據(jù)收集到的量測(cè)信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)配電網(wǎng)狀態(tài)，為配電網(wǎng)實(shí)時(shí)評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等分析提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。未來配電網(wǎng)將會(huì)并入大量分布式能源，調(diào)度操作和運(yùn)行控制操作將更加頻繁，為系統(tǒng)帶來更多的干擾和不確定因素，構(gòu)建基于PMU量測(cè)信息的配電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)框架能夠支持新能源并網(wǎng)下配電網(wǎng)的短期調(diào)度和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，有力應(yīng)對(duì)未來配電網(wǎng)的發(fā)展和挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本公開為了解決上述問題，提出了一種配電網(wǎng)多時(shí)間尺度遞歸動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)方法及系統(tǒng)，本公開在配電網(wǎng)原有的AMI、遠(yuǎn)程終端單元(Remote Terminal Unit,RTU)、饋線終端單元(Feeder Terminal Unit,FTU)量測(cè)配置基礎(chǔ)上引入了PMU量測(cè)配置，提高了配電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)的準(zhǔn)確性和靈活性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本公開采用如下技術(shù)方案：

一種配電網(wǎng)多時(shí)間尺度遞歸動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)方法，包括以下步驟：

(1)讀取區(qū)域配電網(wǎng)參數(shù)及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，讀取系統(tǒng)中遠(yuǎn)程終端單元RTU、饋線終端單元FTU、同步相量量測(cè)單元PMU和高級(jí)電表量測(cè)AMI架構(gòu)設(shè)備的配置安裝情況

(2)根據(jù)配電網(wǎng)參數(shù)和量測(cè)配置建立混合量測(cè)狀態(tài)估計(jì)模型；