[發明專利]一種多源混合數據融合的配電網狀態估計方法和裝置

有效

• 申請號: 202110960004.4
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113595078B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 龍呈;張華;杜紅衛;蘇義榮;蘇學能;高藝文;李世龍
• 申請（專利權）人: 國網四川省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06F17/16
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 林菲菲

1.一種多源混合數據融合的配電網狀態估計方法，其特征在于，包括：

獲取多源量測數據；

進行基于PMU的多源量測數據融合；

基于融合數據，構建含PMU的主動配電網混合量測狀態估計模型；

對主動配電網混合量測狀態估計模型進行求解；獲取的多源量測數據包括：數據采集與監視控制系統SCADA的量測數據、配電網相量測量單元PMU的量測數據、智能電表為核心的高級量測體系AMI的量測數據；進行基于PMU的多源量測數據融合步驟具體包括：

若從t1時刻開始，每Δt間隔PMU采集的量測數據Z^p表示為：

其中，Δt為PMU數據刷新頻率，且PMU數據刷新頻率為毫秒級；

則每ΔT＝mΔt的時間斷面上量測數據包括Z^p和SCADA采集的量測數據Z^s，其中SCADA采集的量測數據Z^s表示為：

其中，ΔT＝mΔt為SCADA數據刷新頻率，且SCADA數據刷新頻率為秒級；

AMI量測數據通過自身時標與PMU數據同步，每nΔt的時間斷面上量測數據包括Z^p和AMI采集的量測數據Z^A，其中AMI采集的量測數據Z^A表示為：

其中，nΔt為AMI數據刷新頻率，且AMI數據刷新頻率為分鐘級；構建含PMU的主動配合電網混合量測狀態估計模型步驟具體包括：

建立虛擬PMU量測模型；

基于SCADA量測值、PMU量測值及根據虛擬PMU量測模型擴展的冗余數據，構建含PMU的混合量測狀態估計模型；

構建的含PMU的混合量測狀態估計模型具體為：

其中，z表示量測值，z＝[Z_s Z_q Z_PMU ΔZ_PMU]^T∈Rⁿ，Z_s為SCADA系統量測數據，Z_q為偽量測數據，Z_PMU為PMU量測數據，ΔZ_PMU為通過虛擬PMU量測模型補充的冗余數據；h(x)表示量測方程，用來描述量測值和狀態變量間的非線性關系；I為配置PMU對應行向量的單位矩陣，I′為未配置PMU對應行向量的單位矩陣；E為測量方程系數矩陣；e為傳統量測、偽量測以及不同PMU量測設備引入的隨機誤差；

對主動配電網混合量測狀態估計模型進行求解步驟具體為：

將狀態估計模型轉化為下式進行求解：

其中，表示含PMU混合量測系統的狀態估計值；W表示狀態估計參數求解中對應的權矩陣。

2.根據權利要求1所述的一種多源混合數據融合的配電網狀態估計方法，其特征在于，建立虛擬PMU量測模型步驟具體包括：

獲取PMU量測的實測數據，配置有PMU裝置的母線量測方程為：

其中，Z_V、Z_I分別為PMU量測到的電壓和電流相量；V_C、I_C分別為未安裝PMU節點的電壓和電流相量；Y和Z分別為節點導納矩陣和阻抗矩陣；e_v、e_I分別為電壓和電流的測量誤差；

建立虛擬PMU量測模型，該虛擬PMU量測模型基于PMU量測的實測數據進行擴展得到：

其中，I_k為節點k上支路電流代數和；n為觀測值數量；利用PMU節點電壓相量和支路電流相量推算出相關節點的電壓相量；

根據虛擬PMU量測模型得到的偽量測數據對PMU實測數據進行修正，得到修正后的測量矩陣ΔZ_PMU為：

其中，ΔP、ΔQ為原有狀態估計測量值，Δδ_PMU、ΔV_PMU/V_PMU分別為根據1組PMU量測量和q次循環得到的q組虛擬PMU測得的電流、電壓相量測量值。