基于等效电流量测变换的电力系统状态估计算法分析

《基于等效电流量测变换的电力系统状态估计算法分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、西南交通大学硕士研究生学位论文第2页章，已经属于状态估计在电力系统中应用的研究。然而状态估计在电力系统中被广泛研究和实际应用．却是针对实时潮流问题进行的，按照目前习惯的说法，“电力系统状态估计”一词的含义就是指实时潮流的状态估计。1969年美国麻省理工学院的许怀丕(F．c．schweppe)等人提出了基本加权最小二乘法状态估计；之后，H．P．HoIisb哪rer等人吸取潮流计算经验而建立的快速分解状态估计算法，可以看成是基本加权最小二乘法状态估计的实用形式；接着，美国电力公司(Americ托ElectricPower)的道帕兹恩(J．F．Dopazo)等人提

2、出了量测变换算法，它也属于最小二乘法的总体算法；在同时期，美国联邦那维尔电力系统(BPA)的拉森(R．E．hrson)等人提出了卡尔曼型的逐次估计算法。其后在美国的其它电力公司以及挪威、瑞典、日本、法国、英国、澳大利亚、意大利和苏联等国相继开展这方面的研究工作。最早应用状态估计程序是挪威水利电力局(To姓e)所属的较小的电网和美国电力公司(AEP)所属的较大的电网。自七十年代以来，世晁上约有+几个电网在正常运行中使用了状态估计程序。状态估计应用在电力系统中所得到的效果已被肯定，现在已进入实用阶段。新设计的电力系统调度中心普遍包含这一新功能。自1977年开始，

3、我国北京、广州和华东等电力系统先后与有关的科研机构和高等院校合作开展了状态估计课题的研究工作。1980年北京电力系统就成功地进行过状态估计的实时试验Ⅲ。相对于传统的电力系统状态估计，进入到上世纪末，电力系统状态估计的研究内容、方法、手段发生了变化，现在电力系统状态估计与传统电力系统状态估计之间的异同点：网络实时建模(Ne咐orkReal-tiIneModeliIlg)、网络拓扑处理器(NeMorkT0pologyProccssor)、加权最小：乘(weiglltedk觞t)估计器、迭代计算方法、可观测性分析、不良数据分析、非二次准则估计器、外部系统的建模、动

4、态参数估计、电力市场环境下的状态估计等【4】。目前来讲，电压相位问题仍然是电力系统状态估计一个难题。随着全球定位系统(GPs)全面建成并投入运行，其精确的时间传递功能在电力系统中得到了越来越广泛的应用。基于GPS的相角测量系统(PMu)也迅速发展起来。它为电力系统的检测、分析与控制提供了新的技术手段。该技术能够在广域范围内对各个母线电压(或支路电流)的相角进行同步测量。测量电压幅值的相角的精度也比传统测量方法高。国内外有学者研究了全部节点电压相量和全部(或部分)支路电流相量可测时的状态估计线性求解问题，但这些方法均要求安装足够多的PMu，以保证系统的可估计性

5、，我国在相当长的时间内很难做到这一点。同时电网电压的频率、幅值和谐波含量均随时间变化，也严重影响了电网电压相量的测量精度。西南交通大学硕士研究生学位论文第3页1．1．2电力系统状态估计的必要性一个远方的遥测量要经过许多环节才能到达电力系统调度中心。这种由远动装置直接传送来的数据具有较大的误差，偶尔还包含不良数据，习惯上称为生数据。在线应用程序的主要目的是为了提高电力系统安全和经济运行水平。随着电力系统的发展，对应用程序也不断提出更多更高的要求，计算机技术的发展又为更好地满足这些要求创造了必要的条件。为了对电力系统运行的安全性和经济性进行准确的分析和判断，首先

6、要求正确而全面地掌握电力系统过去的、当时的、甚至未来的状态。为了满足各种应用程序对数据不断增长的要求，建立一个实时数据库是必要而方便的。它里面的数据可供安全监视、频率和有功控制、电压和无功控制等项目使用。以前对电力系统运行的安全分析是根据调度人员的指示进行的，目前可由计算机进行，进而还可以提出安全对策供调度人员参考。可以预期在线应用程序还会向更高级的阶段发展，它将会帮助或代替调度人员做更多的工作，然而越高级的程序就越依赖于对大量数据的运算，也就越依赖于完整而可靠的数据库12】。电力系统状态估计是远动装置与数据库之间的重要一环。它从远动装置接受到的是低精度、不

7、完整、偶尔还有不良数据的生数据。而由它输出到数据库的是提高了精度、完整而可靠的数据。状态估计程序提高了数据精度，滤掉了不良数据，还相当于补充了一些测点，并能得到某些难以直接量测的物理量(如节点电压的相角)，似乎起到了“设备”的作用12】。电力系统状态估计程序的主要功能是：(1)根据量测量的精度(加权)和基尔霍夫定律(网络方程)按最佳估计准则(一般为最小二乘准则)对生数据进行处理，得到最接近于系统真实状态的最佳估计值。所以通过状态估计可以提高数据精度。(2)对生数据进行不良数据的检测与辨识，删除或改正不良数据，提高数据系统的可靠性。(3)推算出完整而准确的电力

8、系统的各种电气量。例如根据周围相邻的变电站的量测量推