分布式电力系统状态估计.docx

分布式电力系统状态估计电力系统状态估计是电力系统调度、控制、安全评估等方面的基础也是电能管理系统的核心组成部分。状态估计的引入对于电力系统的不良数据检测和辨识、不良数据修正、系统可观测性和量测配置以及各种新技术和新理论的应用等起到很重要的作用。【关键词】电力系统调度控制作为电力系统能量管理的重要组成部分的电力系统状态估计它是电力系统控制、调度和安全评估的基础其功能在于根据电力系统的各种测量信息从而估计出电力系统当前的运行状态因此它可以被看做是电力系统能量管理的核心组成部分同时在电力市场中电力系统状态估计也发挥着重要的作用。1发展历程我国的电力系统研究是从1977年才展开。随着科技技术日新月异的发展电力系统的运行方式和网络结构也随之复杂起来这也对现代化的调度系统提出了更高的要求其必须更加快速、全面和准确地了解电力系统实际运行的方式和运行状态的要求。以电子计算机为代表的第三次技术革命推动了社会生产力的巨大飞跃特别是电子计算机与软件业的发展为电力系统自动化理论与技术的发展提供了强大的支持力量从而实现了电力系统状态估计由传统的经验型调度到现代化分析型调度的发展。所谓分布式电力管理系统是建立在分析电力系统状态估计经典算法的基础之上并且它又研究了各种算法其最终采取了加权最小二乘估计法计算从而形成了一种适合分布式电力系统的算法以满足工程计算的需要。而最小二乘法本质上是一种数学优化技术它是通过最小化误差的平方和从而找到一组数据的最佳函数匹配。是用最简的方法求得一些绝对不可知的真值而令误差平方之和为最小。这一算法通常被用于曲线拟合。很多其他的优化问题也可通过最小化能量或最大化熵用最小二乘形式表达。随着社会电气化的程度不断加深各行各业对电力的依赖性越来越大也推动了电力系统的发展电网的结构以及运行方式也日趋复杂。从目前的实践来看个个电力调度中心都建立起了比较详细的电力系统模型从而能够了解并且维护所管辖范围内的电网的各种运行参数。而问题在于原始数据的采集和数据处理速度之间的矛盾原始数据的采集与传送的周期非常之短但是数据的计算速度和数据的获取周期却比较长。因此如何解决这一问题就成为电力系统状态估计所要研究的首要问题。2电力系统状态估计的研究内容电力系统状态估计的主要研究内容有以下部分：（1）估计准则问题其中又包括二次准则和非二次准则。二次准则中又包括了加权最小二乘、快速分解和量测变换。非二测准则中又包含了一下几个部分：加权绝对值最小、中位置估计和抗差估计。（2）参数估计问题。这一问题中包括三个方面：变压器抽头变化、FACTS控制盒系统拓扑结构变化。（3）病态方程求解问题和最优估计问题。（4）电力系统生产管理体系问题。这一问题包含以下具体内容：垂直管理、横向管理、电力网格调度管理体系。（5）电力系统状态估计问题。这一问题由动态电力系统建模问题和状态跟踪问题组成。（6）带约束状态估计问题。此问题包括等式约束与不等式约束。（7）配电网络的状态估计。（8）新理论和新技术的应用。同时与状态估计相关的问题研究还包括：（1）可观测性问题。这一问题包括四个方面：第一状态估计的可观测性问题；第二不良数据检测和辨识的可观测性问题；第三可观测性分析方法；第四可观测性与量测配置。（2）不良数据检测、辨识及修正问题。包括估计前实现、估计后实现和估计中实现三个方面。（3）电力市场环境下的电力系统状态估计问题。（4）与电力系统控制、经济运行、安全运行相关的问题。（5）电力系统状态估计实践、与EMS接口等问题。（6）新理论和新技术的应用。3分布式电力系统状态的算法分布式电力系统状态估计常用的算法主要有：第一类方法是通过对过去收集的样本数据的回溯分析归纳从而测算出状态的预测值然后透过迭代获得状态的估计值。第二类方法就是以电力系统功率的平衡模式为基础构造非线性方程组获得测量数值之后适用逐次逼近的方法使非线性方程组收敛从而得到状态量的估计值。具体算法包括以下几个方面：第一基本加权最小乘状态估计器；第二快速分解状态估计器；第三量测变换状态估计器；第四基于卡尔曼滤波的逐次型状态估计器；第五各种常用电力系统状态估计器性能比较。4分布式电力系统状态估计的主要作用分布式电力系统状态估计在电力系统的具体实践中发挥着重要的作用主要包括以下几个方面：首先分布式电力系统状态估计基于采用离线模拟实验的方法在此方法的基础上即可电力系统数据收集和传送系统的需求得以满足。其次分布式电力系统状态估计程序可以通过