[發明專利]一種配電網電壓功率靈敏度估計方法和系統

在審

• 申請號: 201910307590.5
• 申請日: 2019-04-17
• 公開（公告）號: CN110048408A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 宋毅;王成山;向紅偉;孫充勃;原凱;常喜強;蔡超;靳夏寧;胡丹蕾;李鵬;宿洪智;邢占禮;瞿艷坤;徐田豐;劉新宇;宋占黨;白霄磊
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司;國網經濟技術研究院有限公司;國網新疆電力有限公司烏魯木齊供電公司;天津大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 孫楠

1.一種配電網電壓功率靈敏度估計方法，其特征在于包括如下步驟：

1)選取需要進行電壓功率靈敏度估計的節點，將被選取節點外的配電網絡進行戴維南等值，得到完整配電系統的戴維南等值模型，并確定戴維南等值模型的待估計參數；

2)根據確定的戴維南等值模型的待估計等值參數設置狀態變量，并采用卡爾曼濾波算法對狀態變量進行估計，得到的狀態變量估計值最優結果作為戴維南等值模型的參數估計結果；

3)利用得到的戴維南等值模型的參數估計結果，計算配電系統等值節點的電壓有功功率靈敏度S_P與無功功率靈敏度S_Q。

2.如權利要求1所述的一種配電網電壓功率靈敏度估計方法，其特征在于：所述步驟1)中，所述完整配電系統的戴維南等值模型為：

式中，表示k時刻等值節點的電壓相量，數學表達式為U_rk與U_ik分別代表k時刻等值節點電壓相量量測值的實部與虛部；表示k時刻流出等值節點的電流相量，數學表達式為I_rk與I_ik分別代表k時刻流出等值節點電流相量量測值的實部與虛部；表示k時刻戴維南等值模型中的電壓源，數學表達式為E_rk與E_ik分別代表k時刻戴維南等值模型中電壓源的實部與虛部；表示k時刻戴維南等值模型中的串聯阻抗，R_thk與X_thk分別代表k時刻戴維南等值模型中的串聯電阻與電抗；

所述戴維南等值模型的待估計參數為：戴維南等值模型中電壓源的實部E_r與虛部E_i、串聯電阻R_th與串聯電抗X_th。

3.如權利要求1所述的一種配電網電壓功率靈敏度估計方法，其特征在于：所述步驟2)中，根據戴維南等值模型的待估計參數設置狀態變量，并采用卡爾曼濾波算法對狀態變量進行估計，得到戴維南等值模型的參數估計結果的方法，包括以下步驟：

2.1)根據確定的戴維南等值模型的待估計參數，設置狀態變量X_k，并對各相關計算參數進行初始化；

2.2)獲取等值節點k時刻的電壓量測值與電流量測值，并根據預先建立的配電系統的量測模型，計算量測系數矩陣H_k與量測向量Z_k；

2.3)根據得到的量測系數矩陣H_k與量測向量Z_k，利用卡爾曼濾波算法估計戴維南等值模型參數；

2.4)判斷相鄰兩次狀態變量估計結果變化百分比是否小于閾值，若是則進入步驟2.6)，否則進入步驟2.5)；

2.5)判斷時間指針k是否達到上限，若是則進入步驟2.6)，否則令k＝k+1，回到步驟2.2)；

2.6)迭代結束，得到的狀態變量的估計值即為戴維南等值參數估計結果。

4.如權利要求3所述的一種配電網電壓功率靈敏度估計方法，其特征在于：所述步驟2.1)中，所述狀態變量X_k由所述待估計戴維南模型等值參數組成；

所述相關計算參數包括時間指針k、狀態變量誤差協方差矩陣D_k、過程噪聲協方差矩陣F、量測噪聲協方差矩陣R、高斯核函數的帶寬、t時刻狀態變量固定點迭代的收斂閾值和狀態變量的收斂閾值。