基于内点法的交直流混联系统抗差状态估计.pdf

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1、第42卷第21期电力系统保护与控制、，01．42NO．212014年11月1日PowerSystemProtectionandControlNov．1，2014基于内点法的交直流混联系统抗差状态估计郑伟业，吴文传，张伯明，孙宏斌(电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系)，北京100084)摘要：针对交直流混联系统的状态估计问题，分析了其数学模型，对其求解方法进行了研究，并开发了软件。介绍了交直流混联系统的抗差状态估计模型，根据该模型的特点进行变量等价转换，以降低其复杂度。在利用内点法进行求解时，通过对原

2、问题的海森矩阵进行近似，确保其正定且提升了算法的效率。通过IEEE9节点、14节点、3O节点、118节点、145节点系统这5个算例，分析了算法效率以及收敛域。结果表明，与牛顿法相比，基于内点法的状态估计的收敛域更宽广，可以应对更恶劣的现场状况，具备现场应用潜力。关键词：电力系统；交直流混联系统；内点法；抗差状态估计RobuststateestimatorforAC／DChybridpowersystembasedonaninteriorpointmethodZHENGWei-ye，WUWen-chuan，ZHANGBo—m

3、ing，SUNHong-bin(StateKeyLabofPowerSystems，DeptofElectricalEngineering，TsinghuaUniversity,Beijing100084，China)Abstract：ArobustSEmodelisintroducedforAC／DChybridsystem．First，tosimplifyitsformulation，theSEmodelistransformedintoanequivalentformbyintroducingequalitycons

4、traintsandnewvariables．Inthismodel，thehybridsystemisformulatedasawhole．Then，aninteriorpointmethodisusedtosolvethisproblem．AndanapproximatingtechniqueisproposedtoguaranteetheHessianmatrixpositivedefinite，whichCansignificantlyimprovetheeficiencyofthesolution．Fivenum

5、ericaltestswithIEEE9nodesystem，1EEE14nodesystem，IEEE30node：system，IEEE118nodesystem，andIEEE145nodesystemshowthattheproposedalgorithmiseficient，robustandreliable．Ithasthepotentialtobeappliedinrealapplication．ThisworkissupposedbyNmionalKeyBasicResearchProgramofChina

6、(973Program)(No．2O13CB228203)．Keywords：powersystem；AC／DChybridsystem；interiorpointmethod；robuststateestimation中图分类号：TM71文献标识码：A文章编号：1674—3415(2014)21．0001．08算例，但是，该文并没有为换流器建模。文献[3]对0引言量测方程进行泰勒展开，并且只保留至二阶，使状高压直流输电在我国发展迅速，例如南方电网态估计在迭代过程中的信息矩阵变为定常阵，对交已建设成世界上最复杂的交直流混联

7、电网。交直流直流系统进行整体建模，然后一起进行状态估计。的状态估计比纯交流的问题，要更为复杂，更难求总体来说，整体求解法收敛性好，而且建模简解。从1980年开始，出现了有关交直流互联电网状单，缺点是求解起来难度较大，计算量大。态估计的研究。文献【1]对于20世纪状态估计问题(2)解耦求解法的研究状况作出了系统性的总结。按照求解思路可解耦求解法则在数学建模的时候，把原系统分分为整体求解法和解耦求解法这两类。成相互独立的部分，以减小问题的求解规模和复杂(1)整体求解法度，同时又可以沿用原有交流系统的状态估计程序。整体求解法把交

8、直流部分统一纳入状态估计的文献[4]首先提出基于双端直流系统的有功一无功一直数学模型中，并且不考虑他们之间的解耦。文献[2]流顺序迭代的交直流估计算法。文献[5]把交直流混提出交直流互联系统状态估计的概念并给出了实际联系统解耦为直流网络、交流网络以及交直流网络互联部分，并对这三部分分别进行计算，求出状态