[發明專利]基于智能電表動態測量點的配網狀態估計方法

有效

• 申請號: 202010985202.1
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112103956B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 金濤;劉宇龍
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 陳明鑫;蔡學俊

本發明涉及一種基于智能電表動態測量點的配網狀態估計方法。包括以下步驟：獲取配電網中傳統測量值，將數據通過網絡傳輸到數據預處理中心進行異常值判斷，并統計無信息節點個數；根據無信息節點個數及計量節點的選擇策略去選擇智能電表動態測量點；整合篩選過的傳統測量值和智能電表所以提供的測量值為數組，根據建立相應的優化約束條件；依據無信息節點個數確定半定規劃的目標函數及其參數，進行半定規劃優化求解；最終得到最優值X^opt，通過X^opt計算配電網各節點的電壓幅值及相角。本發明具有估計精度高，魯棒性強，運算速度快等特點，適用于廣泛安裝智能電表的配電網狀態估計。

技術領域

本發明屬于電力系統狀態估計技術領域，尤其涉及一種基于智能電表動態測量點的配網狀態估計方法。

背景技術

電力系統狀態估計作為電網規劃、監測和控制的核心內容，在輸電網中的應用已得到廣泛的研究。而在配電網中，由于測控單元缺乏以及低壓網絡范圍廣等特點導致配電網可觀性受到限制。傳統配電網狀態估計主要依賴于部分母線節點的測量值如節點電壓幅值、負荷有功功率和無功功率等，其可靠性建立在傳統負荷的平穩性以及歷史數據的可用性之上。

隨著智能電網的發展，大量新能源分布式電源接入其中，導致配電網運行不確定性大大增加，同時帶來拓撲頻繁變化也會引起運行狀態的不斷變化，此時系統可靠的實時狀態估計就顯得十分重要。為了建立供需平衡和提供可持續的電力供應，在現有的測量設施基礎上亟需一種有效的方法進行參數測量并估計配網系統的實時狀態。

高級計量架構(AdvancedMeteringInfrastructure,AMI)包括PMU(Phasormeasurementunit)、智能電表和其他先進測量設備等，可以提供更豐富的母線節點參數如電壓幅值、電壓角差等，為電力系統實時控制提供可靠數據。但由于經濟原因限制，很難實現配電網大范圍的安裝PMU。近幾年智能電表在國內配網系統中滲透率大大提高，利用智能電表豐富的實時數據去完成配電網的狀態估計值得被研究。

發明內容

本發明的目的在于解決配電網狀態估計在傳統測量量下的敏感性和提高狀態估計精度，提供一種基于智能電表動態測量點的配網狀態估計方法，該方法充分利用到配電網現有基礎測量設施—智能電表，且以一種動態測量的方式有效地避免導致密集數據帶來的傳輸與儲存問題，能夠有效提高配電網狀態估計的可靠性。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種基于智能電表動態測量點的配網狀態估計方法，包括如下步驟：

步驟S1：獲取配電網中的傳統測量值將數據通過網絡傳輸到數據預處理中心進行異常值判斷，并統計無信息節點個數；

步驟S2：參考步驟S1所判斷的無信息節點個數，再根據計量節點的選擇策略去選擇智能電表動態測量點；

步驟S3：整合篩選過后的傳統測量值和智能電表所提供的測量值為數組根據建立相應的半定規劃的約束條件；

步驟S4：依據步驟S2得到的無信息節點個數，確定半定規劃的目標函數及其參數，從而進行半定規劃優化求解；

步驟S5：根據步驟S4優化得到最優值X^opt，通過X^opt計算配電網各節點的電壓幅值及相角。

在本發明一實施例中，所述步驟S1中，異常值判斷方式為：將傳統測量值與其歷史平均值相減取絕對值，即若則判斷為異常值，標記該異常值所歸屬的節點為無信息節點，反之則為正常值。

在本發明一實施例中，所述步驟S2中，計量節點是配備有智能電表的節點，可提供四種測量參數，即電壓幅值、電壓相角、節點注入功率和節點注入無功功率；當計量節點覆蓋傳統節點時應放棄傳統節點的測量值。