电力系统状态估计算法的综合分析.pdf

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1、《电气开关》(2013．No．6)文章编号：1004—289X(2013)06—0011—05电力系统状态估计算法的综合分析古浩原，崔建强，杨浩，赵虎(西南交通大学电气工程学院，四川成都610031)摘要：简要介绍了电力系统状态估计的基本概念及功能，描述了状态估计的数学模型。介绍了几种电力系统状态估计的基本算法，即加权最小二乘法、快速分解法、基于量测变换及逐次型的状态估计算法等，并对这些算法作了简明的对比，指出各个算法的优缺点。最后，为了满足电力系统状态估计的要求，又提出了几种新型的状态估计算法。并且指出了状态估计算法中值得

2、研究的几个方面。关键词：电力系统；状态估计；算法中图分类号．TM71文献标识码：BIntegratedAnalysisofStateEstimatingMethodofPowerSystemsGUHao—yuan，CUIJian—qiang，YANGHao，ZHAOHu(SchoolofElectricalEngineering，SouthwestUniversity，Chengdu610031，China)Abstract：Thefundamentalconceptandfunctionofpowersystemstate

3、estimationareofferedbrieflyandthemathemati—ca1modelofstateestimationisdescribed．Someusualalgorithmsofstateestimationareofferedandcomparedbriefly，suchasrecursiveleastsquarealgorithm，fastdecoupledmethod，stateestimationmethodbasedonmeasurementtransfor-mation，etc．Thent

4、headvantagesanddisadvantagesofeachalgorithmarepointedout．Finally，inordertosatisfythere—quirementsofpowersystemstateestimation，andputforwardsomellewtypesofstateestimationalgorithmisproposed．Andthestateestimationalgorithmisworthstudyinseveralaspects．Keywords：powersys

5、tem；stateestimation；algorithm之间的重要一环，并能从远动装置接受低精度、不完1引言整、少量的不良数据，而有状态估计后输出到数据库的状态估计是当代电力系统能量管理系统(EMS)是提高了精度，并且是完整而可靠的数据。状态估计的重要组成部分，尤其在电力市场环境中发挥重要作功能流程图如图1所示。用。而研究电力系统估计算法的目的在于找出好的算有法，使之满足工程精度和响应速度要求的前提下，尽可能减少内存使用量，提高估计质量。对此，人们已经进行了大量的研究，提出了许多适于状态估计的计算方法。下面对常用的估计算法

6、作简单的介绍并分析其各自的优缺点。2电力系统状态估计及其数学模型图1状态估计功能流程图2．1电力系统状态估计简介2．2状态估计的数学模型状态估计是利用实时测量系统的冗余度来提高数2．2．1量测模型据精度，自动排除随机干扰和噪声所引起的错误信息，电力系统的量测量方程可表示为估计或预报系统的运行状态。它是远动装置和数据库z=()+12《电气开关》(2013．No．6)式中：为量测量矢量；(PC)为量测量的计算值矢对状态量在起始值为加处，进行一次泰勒展开，则量；为量测误差矢量；设量测量共m个，则上述矢量有：均为m维；为状态量，设系

7、统节点数为，则PC为维。Az=H()Ax(6)2．2．2目标函数由式(6)可推导出：给定量测矢量以后，状态估计矢量是满足如△=—h(pco)下的目标函数：Ax=-PC0(7)J()=[一h()]R一[—h()]f)：d=∑(ri／cr)2---~min(2)i=1式(7)中H()为／7／,×m阶雅克比矩阵。式中：。其权重的作用，是对角元素为的mX那么，最终加权最小二乘状态估计算法的迭代计m维对角阵。算如式(3)所示。为了求状态估计值，采用的迭代算法为：加权最小二成乘算法具有良好的收敛性能，而应Ax‘：[(‘)nT()]。nT

8、(‘)用于大型电力系统则其计算时间长和所需内存大，所(z—h(¨))以受到一定的限制。)=X(t’+△((3)3．2快速分解法式中：H()=Oh()／Opc为量测方程的雅可比矩快速分解法在基本加权最小二乘法的基础上，通阵，Z为迭代序号。过以下两种手段得出快速分解法状态估计的迭代修正公式，降