[發明專利]基于等值信息交換的分布式抗差狀態估計方法

在審

• 申請號: 202011302396.7
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112487618A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 張海波;王帥
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;H02J3/00;G06F113/04
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 李全旺

1.一種基于等值信息交換的分布式抗差狀態估計方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、對整體電網按照地理區域進行分區，通過多個子系統進行建模，所述本地電網指內網，所述子系統是異地控制中心的EMS系統，采用EMS的建模方式，對內網以及區間聯絡線進行建模，所述子系統包含的量測信息包括功率注入量測、電壓幅值量測和支路潮流量測；所述整體電網為包含多個子網的互聯系統，每個子網對應一個子系統內網；

步驟2、子系統根據自身所包含的量測信息、網絡拓撲信息計算信息矩陣和信息向量，并采用高斯消去法計算第一階段線性狀態估計LSE-1的內部等值信息，之后，子系統將第一階段線性狀態估計LSE-1的內部等值信息上傳至協調層，并在接收到協調層下發的邊界狀態量后計算內部狀態量；

步驟3、子系統將計算得出的內部狀態量和邊界狀態量的估計值通過非線性變換轉換成第二階段線性狀態估計LSE-2的量測數據；

步驟4、各子系統計算第二階段線性狀態估計LSE-2的信息矩陣和信息向量，并基于高斯消去法計算內部等值信息，待協調層收集所有子系統的內部等值信息并計算出邊界狀態量后，子系統計算內部狀態量，至此完成分布式計算。

2.根據權利要求1所述的基于等值信息交換的分布式抗差狀態估計方法，其特征在于，若考慮抗差估計，則利用等價權原理，將抗差估計方法轉化成一個變權重的加權最小二乘估計方法來進行求解，每當權重值更新一次，就重新計算等值信息，通過等值信息的交換將權重信息傳遞出去，實現分布式抗差狀態估計。

3.根據權利要求1所述的基于等值信息交換的分布式抗差狀態估計方法，其特征在于，所述整體電網為包含多個子網的互聯系統，在子系統模型中，靠近內網的聯絡線節點為內邊界節點，而聯絡線對側節點為外邊界節點；將聯絡線上靠近內邊界節點一側的量測劃分給一個子系統，將另一側的量測劃分給對側子系統，即另一個子系統；對子系統的狀態量有如下定義：在LSE-1中，將內網節點以及內邊界節點的J_i，內部支路的K_ij、L_ij定義為內部狀態量，將聯絡線的K_ij、L_ij定義為邊界狀態量，如式(1)所示：

式中：V_i、θ_ij分別是節點電壓的幅值和節點相角差；

在LSE-2中，將內網節點的V_i、θ_i定義為內部狀態量，將內、外邊界節點的V_i、θ_i定義為邊界狀態量。

4.根據權利要求3所述的基于等值信息交換的分布式抗差狀態估計方法，其特征在于，步驟3中，對LSE-1的估計值進行非線性變換，得到LSE-2的量測數據，如式(2)所示：

式中：帶“^”的變量代表最優估計值；

LSE-2相應量測方程如式(3)所示：

式中：ln V_i和θ_i定義為LSE-2的狀態量。