一种变电站三相线性广义状态估计方法技术

本发明专利技术公开了一种变电站三相线性广义状态估计方法，该方法的状态估计在分相零阻抗网络中进行，计算规模小，计算难度低；利用来自测控装置、相量量测单元和保护装置的三相多源实时数据，提高了状态估计的数据冗余度和计算可靠性；建立的量测方程均为线性的，计算无需迭代，因此估计计算简单快速；建立开关状态伪量测方程，一起参与状态估计，利用最大残差法进行不良数据辨识，实现了模拟量不良数据和拓扑错误的同步辨识；该方法将不良数据和拓扑错误解决在变电站内，为调控中心提高更精确的基础数据，显著减少了调控中心状态估计的计算量，提高了可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于变电站自动化领域。
技术介绍
电力系统状态估计利用变电站采集的量测数据，估计或预报电力系统的运行状 态。状态估计是能量管理系统中信息处理阶段的基础，直接影响到调控中心的决策，关系到 电网的安全稳定运行。传统状态估计忽略了模拟量、开关量和网络参数三种数据之间的相 互影响，状态估计前假设开关状态和网络参数为正确，当这些假设不成立的时候，将会导致 严重错误。 广义状态估计方法对可疑变电站进行详细建模，将网络拓扑、网络参数同模拟量 一起作为状态变量参与状态估计，避免了拓扑错误和参数错误带来的不良影响。但是在广 义状态估计中，采用的是以有阻抗元件和零阻抗元件共同构成的网络，因此不可避免地存 在着计算规模大、复杂度高等问题。变电站广义状态估计方法将零阻抗元件从广义电力网 络中解耦出来，其研究对象是变电站面向开关的物理模型，另外变电站内测控装置、相量量 测单元（PMU)、保护装置和其他智能电子设备等也可以提供更丰富的量测信息。因此变电站 广义状态估计方法具有网络规模小、数据冗余度高的优点。变电站广义状态估计作为调控 中心状态估计前的预处理阶段，要为调控中心提供更加精确的基础数据，需要具备快速可 靠的特性，而该特性现有广义状态估计方法也不具备。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了， 计算规模小，复杂度低，计算快速，同时提高了可靠性。 为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是： -种变电站三相线性广义状态估计方法，包括以下步骤， 步骤一，以变压器为界，将变电站分为η个电压等级，在各电压等级中，将零阻抗 支路形成零阻抗网络，η为正整数，转至步骤二； 步骤二，定义b=1，转至步骤三； 步骤三，忽略第b个电压等级中零阻抗支路之间的三相相间互感，建立分相零阻 抗网络作为变电站三相线性广义状态估计的网络模型，转至步骤四； 步骤四，定义a= 1，转至步骤五； 步骤五，对第a个分相零阻抗网络进行状态估计，转至步骤六； 步骤六，利用状态估计获得的状态变量值计算各量测的标准化残差，转至步骤 七； 步骤七，将残差绝对值最大值与检测门槛值比较，若超过门槛值则判定为有不良 数据，如果有不良数据，则剔除该残差所对应的量测量，然后重复步骤五至步骤七，直至循 环获得的残差绝对值最大值小于等于检测门槛值，转至步骤八； 步骤八，判断剔除的量测量中是否包含开关遥信的伪量测，如果包含则判断开关 遥信错误，如果不包含则开关遥信正确，转至步骤九； 步骤九，判断a是否小于3,如果是则a=a+Ι，转至步骤五，如果不是则转至步骤 十； 步骤十，判断b是否小于η,如果是则b=b+1，重复步骤三至步骤十，如果不是则 结束。 所述状态估计是利用采集的量测数据，在每个分相零阻抗网络上，以各节点的电 压以及各开关支路上流过的功率为状态变量，建立起全部为线性的量测方程组，对量测方 程组进行估计计算，求得状态变量值。 所述量测数据包括测控装置采集的数据、相量量测单元采集的数据以及保护装置 采集的数据；所述测控装置采集的数据包括节点i的电压幅值开关支路i-j上 流过的有功功率^^开关支路i-j上流过的无功功率节点i注入的有功 、 \ 赫乃Sca郎i狀白勺錢舖C-:腿繼胃须财雜 的数据包括节点i的电压幅值Kfpww节点i的电压相角开关支路i_j上流过 、、 的有功功率Afpzrn/开关支路i_j上流过的无功功率节点i注入的有功功率 、 、 节点i注入的无功功率3 以及开关遥信值Cpmu ;所述保护装置采集的数据 4 ^ ξ,,j 包括开关支路i_j上流过的有功功率 pro开关支路i-j上流过的无功功率ro以 及开关遥信数据CPM。 所述量测方程包括节点电压量测方程、开关功率量测方程、节点注入功率量测方 程和开关状态伪量测方程。 所述开关状态伪量测方程如下， 若开关支路i-j上的开关遥信为断开，开关支路上的功率为0,则开关状态伪量测 方程为， 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变电站三相线性广义状态估计方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤一，以变压器为界，将变电站分为n个电压等级，在各电压等级中，将零阻抗支路形成零阻抗网络，n为正整数，转至步骤二；步骤二，定义b＝1，转至步骤三；步骤三，忽略第b个电压等级中零阻抗支路之间的三相相间互感，建立分相零阻抗网络作为变电站三相线性广义状态估计的网络模型，转至步骤四；步骤四，定义a＝1，转至步骤五；步骤五，对第a个分相零阻抗网络进行状态估计，转至步骤六；步骤六，利用状态估计获得的状态变量值计算各量测的标准化残差，转至步骤七；步骤七，将残差绝对值最大值与检测门槛值比较，若超过门槛值则判定为有不良数据，如果有不良数据，则剔除该残差所对应的量测量，然后重复步骤五至步骤七，直至循环获得的残差绝对值最大值小于等于检测门槛值，转至步骤八；步骤八，判断剔除的量测量中是否包含开关遥信的伪量测，如果包含则判断开关遥信错误，如果不包含则开关遥信正确，转至步骤九；步骤九，判断a是否小于3，如果是则a＝a+1，转至步骤五，如果不是则转至步骤十；步骤十，判断b是否小于n，如果是则b＝b+1，重复步骤三至步骤十，如果不是则结束。

【技术特征摘要】
1. 一种变电站三相线性广义状态估计方法，其特征在于：包括以下步骤， 步骤一，以变压器为界，将变电站分为n个电压等级，在各电压等级中，将零阻抗支路 形成零阻抗网络，n为正整数，转至步骤二； 步骤二，定义b = 1，转至步骤三； 步骤三，忽略第b个电压等级中零阻抗支路之间的三相相间互感，建立分相零阻抗网 络作为变电站三相线性广义状态估计的网络模型，转至步骤四； 步骤四，定义a = 1，转至步骤五； 步骤五，对第a个分相零阻抗网络进行状态估计，转至步骤六； 步骤六，利用状态估计获得的状态变量值计算各量测的标准化残差，转至步骤七； 步骤七，将残差绝对值最大值与检测门槛值比较，若超过门槛值则判定为有不良数据， 如果有不良数据，则剔除该残差所对应的量测量，然后重复步骤五至步骤七，直至循环获得 的残差绝对值最大值小于等于检测门槛值，转至步骤八； 步骤八，判断剔除的量测量中是否包含开关遥信的伪量测，如果包含则判断开关遥信 错误，如果不包含则开关遥信正确，转至步骤九； 步骤九，判断a是否小于3,如果是则a = a+1，转至步骤五，如果不是则转至步骤十； 步骤十，判断b是否小于n，如果是则b = b+1，重复步骤三至步骤十，如果不是则结束。2. 根据权利要求1所述的一种变电站三相线性广义状态估计方法，其特征在于：所述 状态估计是利用采集的量测数据，在每个分相零阻抗网络上，以各节点的电压以及各开关 支路上流过的功率为状态变量，建立起全部为线性的量测方程组，对量测方程组进行估计 计算，求得状态变量值。3. 根据权利要求2所述的一种变电站三相线性广义状态估计方法，其特征在于：所述 量测数据包括测控装置采集的数据、相量量测单元采集的数据以及保护装置采集的数据； 所述测控装置采集的数据包括节点i的电压幅值Kfytw开关支路i_j上流过的有功功率 、 PiIsca开关支路i_j上流过的无功功率节点i注入的有功功率节点 i注入的无功功率,以及开关遥信值Csm ;所述相量量测单元采集的数据包括节点i的 电压幅值 I节点 i的电压相角开关支路i_j上流过的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张婷，翟明玉，张海滨，齐苗苗，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32