[發明專利]一種電力系統多區域并行狀態估計方法及系統

有效

• 申請號: 202110779647.9
• 申請日: 2021-07-09
• 公開（公告）號: CN113379327B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 鐘佳霖;陳芳;王棟
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: G06Q10/0631
• 分類號: G06Q10/0631;G06Q10/0639;G06Q50/06;G06F17/16
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張慶騫

1.一種電力系統多區域并行狀態估計方法，其特征在于，包括：

將指定電力系統網絡劃分為不同的子系統，并確定各子系統的內部節點、邊界節點和各子系統中與相鄰子系統之間的連線；

各子系統分別獲取其內部節點的內部量測數據，邊界節點的邊界量測數據，及邊界節點上連接線的量測數據；其中邊界節點邊界量測數據和連接線量測數據作為與該子系統存在連接的各相鄰子系統的共享內容；

各子系統首先獲取內部節點的初步狀態；然后根據其內部量測并行處理狀態估計數據并保持共享數據的同步，且并行處理過程中每次迭代在前代和回代時通過修改共享數據實現區域間數據的交換；最后各子系統并行修正節點狀態值；每次迭代結束時各子系統進行收斂判斷，若所有子系統均收斂則全部子系統結束計算并分別輸出節點的最終狀態值；并將所有子系統內部節點的最終狀態值作為該指定電力系統的狀態估計結果；

所述根據其內部量測并行處理狀態估計數據并保持共享數據的同步，且并行處理過程中每次迭代在前代和回代時通過修改共享數據實現區域間數據的交換，具體為：

將系統共劃分為r個子系統，其中子系統S_A和子系統S_B為相鄰子系統，S_A和S_B之間有L_n條聯絡邊；S_A和S_B的邊界節點為兩個子系統的共享部分，這些節點以及聯絡邊相關的信息存儲在服務器上，由兩個子系統共同讀取和操作；子系統S_A的節點集合為{A_I,A_B}，子系統S_B節點集合為{B_I,B_B}；其中，A_I為子系統S_A的內部節點集合；A_B為子系統S_A中與子系統S_B相鄰的邊界節點集合；B_I為子系統S_B的內部節點集合；B_B為與S_A相鄰的邊界節點集合；

所有子系統的迭代計算是同步的，子系統中在進行各節點的計算過程中，子系統內部節點的各操作僅與本子系統中的節點有關，無需與其它子系統交換數據；

各子系統中邊界節點的計算過程，不僅與其內部節點相關，還與相鄰子系統的關聯節點有關；存在消去關系的節點i、k分別歸屬于子系統S_A、S_B，通過聯絡邊i-k相連；其前代計算方向由i指向k，則子系統S_A在進行節點i對k的跨子系統前代計算公式為：

其中，G為信息矩陣，Δy為自由向量；

子系統S_A獲取相鄰子系統S_B中的G_k,i、G_i,k、G_k,k和Δy_k的數值，執行完前代操作后，其計算結果傳遞給子系統S_B；在回代過程中，子系統S_B在進行完與節點i相連的節點的回代后將計算結果傳遞給子系統S_A，S_A完成節點i的回代計算的公式為：

Δx_i＝Δy'_i-∑G'_i,kΔx_k?i→k,i∈A_B,k∈B_B

式中，Δx_i為狀態修正變量，節點i屬于子系統S_A的邊界節點集合A_B，節點k屬于子系統S_B的邊界節點集合B_B，節點i和節點k在回代過程中存在k向i的消去關系；節點i和k以及聯絡邊i-k的信息作為子系統S_A和子系統S_B共享的信息，在前代及回代過程中，兩個子系統計算的子塊中都保存有其值。