[發(fā)明專利]一種可調(diào)整權(quán)重的電力系統(tǒng)狀態(tài)估計方法

在審

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• 申請日: 2021-05-19
• 公開（公告）號: CN115375054A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙化時;趙旋宇;何宇斌;周華鋒;馬光;顧慧杰;何錫祺;江偉;李文朝
• 申請（專利權(quán)）人: 中國南方電網(wǎng)有限責任公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;H02J3/00
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)狀態(tài)估計領(lǐng)域，公開了一種可調(diào)整權(quán)重的電力系統(tǒng)狀態(tài)估計方法，包括如下步驟：A)輸入量測向量z以及給定初值x⁰，采用加權(quán)最小二乘法－電力系統(tǒng)狀態(tài)估計WLS－SE固定算法進行初次迭代，得到狀態(tài)修正向量其中，WLS－SE固定算法的權(quán)重以及步長均為固定值；B)采用IGG抗差法對WLS－SE固定算法的權(quán)重進行調(diào)整，得出變權(quán)重的WLS－SE調(diào)整算法；C)利用WLS－SE調(diào)整算法對進行循環(huán)迭代，直至第k次迭代的狀態(tài)修正向量達到收斂條件，輸出最佳狀態(tài)估計值。該算法的每步迭代過程中根據(jù)計算出的殘差自動調(diào)整權(quán)重，從而實現(xiàn)變權(quán)操作，當權(quán)重調(diào)整至最佳狀態(tài)后，系統(tǒng)已較好地削弱了不良數(shù)據(jù)的影響，大大提高了估計質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)狀態(tài)估計領(lǐng)域，特別是涉及一種可調(diào)整權(quán)重的電力系統(tǒng)狀態(tài)估計方法。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(State estimation，SE)利用量測系統(tǒng)提供的冗余信息，根據(jù)相應估計準則，自動剔除不良量測數(shù)據(jù)，消除或減少隨機干擾、裝置故障和人為誤操作引入的誤差信息，得出當前條件下最逼近量測真值的系統(tǒng)狀態(tài)，從而達到“提純”數(shù)據(jù)的目的，它是現(xiàn)代能量管理系統(tǒng)的重要組成部分。

在目前電力系統(tǒng)狀態(tài)估計中，狀態(tài)修正方程的迭代步長一般選取固定值，狀態(tài)修正方程的權(quán)重也是根據(jù)量測設(shè)備的精度先驗確定的，該方法常因數(shù)據(jù)質(zhì)量低、網(wǎng)絡條件復雜而不能有效收斂，也就是系統(tǒng)本身無法抑制量測系統(tǒng)中不良數(shù)據(jù)的影響。研究人員曾提出過狀態(tài)估計最優(yōu)步長因子法，在出現(xiàn)不良數(shù)據(jù)時優(yōu)化其收斂性，但是該方法并不能有效抑制削弱不良數(shù)據(jù)的影響，過度依賴于模型的最優(yōu)步長方法常常表現(xiàn)出收斂慢、震蕩、發(fā)散等異常情況，對狀態(tài)估計的估計精度也造成了較大影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種在迭代過程中自動執(zhí)行權(quán)重調(diào)整的電力系統(tǒng)狀態(tài)估計方法，從而降低不良數(shù)據(jù)的影響。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種可調(diào)整權(quán)重的電力系統(tǒng)狀態(tài)估計方法，包括如下步驟：

A)輸入量測向量z以及給定初值x⁰，采用加權(quán)最小二乘法－電力系統(tǒng)狀態(tài)估計WLS－SE固定算法進行初次迭代，得到狀態(tài)修正向量其中，WLS－SE固定算法的權(quán)重以及步長均為固定值；

B)采用IGG抗差法對所述WLS－SE固定算法的權(quán)重進行調(diào)整，得出變權(quán)重的WLS－SE調(diào)整算法；

C)利用所述WLS－SE調(diào)整算法對進行循環(huán)迭代，直至第k次迭代的狀態(tài)修正向量達到收斂條件，輸出最佳狀態(tài)估計值。

作為優(yōu)選方案，在步驟B)中，還包括：利用邏輯函數(shù)LF函數(shù)引入步長調(diào)整因子λ，對所述WLS－SE調(diào)整算法的步長進行調(diào)整，得出變權(quán)重變步長的WLS－SE調(diào)整算法。

作為優(yōu)選方案，在步驟A)中，所述WLS－SE固定算法的迭代公式為：

式中，z為量測向量，k為迭代次數(shù)，為用狀態(tài)向量表示的量測函數(shù)，為殘差向量，H為的m×n階雅可比矩陣，為增益矩陣。

作為優(yōu)選方案，在步驟B)中，利用IGG抗差法的權(quán)因子函數(shù)對原有權(quán)重R^-1進行調(diào)整，將Q＝ω(v)R^-1替換原有的權(quán)重R^-1，得到變權(quán)重的狀態(tài)修正方程：

式中，為量測i的權(quán)因子，i＝1，2…m。

作為優(yōu)選方案，在步驟B)中，利用邏輯函數(shù)LF函數(shù)引入步長調(diào)整因子λ，即：

并計算可得步長因子的迭代格式為：