一种病态电网状态估计方法技术

本发明专利技术公开了一种病态电网状态估计方法，将原来状态估计的问题转换为常微分方程的初值问题，同时利用经典四阶龙格-库塔数值计算方法求解，又借助多启动多延拓技术，提出新的收敛判据，最终扩大了状态估计的收敛范围，适应于病态状态估计问题的求解。本发明专利技术提出的方法对小阻抗支路病态状态估计和重负荷病态状态估计都有良好的处理能力，体现了对病态状态估计问题的适用性。

【技术实现步骤摘要】

专利技术涉及，属于电力系统运行和控制

技术介绍
作为能量管理系统（EnergyManagementSystem，EMS)的核心，电力系统状态估计 通过对生数据的处理，获得状态量的最佳估计值。目前正常状态的电网状态估计算法已日 趋成熟，主要有加权最小二乘法、快速分解法、量测量变换法和逐次型算法等。每种算法具 有其各自的特点，但是都不适用于存在小支路、重负荷等病态的系统，所以亟需一种可以处 理病态电网状态估计的方法。 同伦法（延拓法）是20世纪70年代发展起来的一种求解非线性方程组的数值方 法，20世纪80年代将此法应用到病态电网的潮流研宄之中，但到目前为止尚未应用于状态 估计的研宄之中。对于病态电网的状态估计问题，还没有很好的解决方法，现有技术也没有 对此类型问题进行研宄，没有利用相关数值方法进行计算，更没有提出多启动多延拓的思 想。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术提供，该方法能够有效扩大状态估 计值的收敛范围，解决了病态电网的状态估计问题。 技术方案：本专利技术提出，包括获得电力系统的网络参 数和量测量，还包括以下步骤： 利用所获得的参数进行状态估计程序初始化，该初始化包括确定一个初始估计值 Xd，设一次延拓迭代次数为m、迭代步长为1 = 1/m，最大延拓次数为1"，迭代精度为e，置 延拓次数n= 1，迭代次数j= 0,参数t= 0以及形成导纳矩阵； 构造病态电网状态估计的延拓方程：【主权项】1. ，包括获得电力系统的网络参数和量测量，其特征在于， 还包括以下步骤： 利用所获得的参数进行状态估计程序初始化，该初始化包括确定一个初始估计值χ〇， 设一次延拓迭代次数为m、迭代步长为I = 1/m，最大延拓次数为Nniax，迭代精度为ε，置延 拓次数η = 1，迭代次数j = 0,参数t = O以及形成导纳矩阵； 构造病态电网状态估计的延拓方程：其中，F(X) = h(x)-z，h为非线性量测函数，z为量测量；J为构造的延拓方程；t为参 数；X为状态量，包括电压幅值V和电压相角θ ;X(I为一初始估计值；#~^为？〇〇在&处 的雅克比矩阵； 将延拓方程两边对t求导得：其中，Γ X(x，t)为J对X的偏导，Γ t(x，t)为J对t的偏导； 根据显式龙格-库塔法公式计算相应的系数并得到xj+1; 令j = j+l，t = t+1，若j〈m则返回显式龙格-库塔法公式的系数计算，否则转收敛判 断步骤； 以延拓后的xmS新的初值再进行一次延拓计算得到X %，判断计算得到的xm是否收敛， 若I Ixm-X2mI I < ε则收敛，输出结果； 若不收敛则令η = η+1，若n>Nmax，则提示不收敛，否则以XmS新初值，即X d= X m，重新 开始初始化。2. 如权利要求1所述的病态电网状态估计方法，其特征在于，所获得的网络参数包括： 母线编号、名称、补偿电容，输电线路的支路号、首端节点和末端节点编号、串联电阻、串联 电抗、并联电导、并联电纳、变压器变比和阻抗。3. 如权利要求1所述的病态电网状态估计方法，其特征在于，所获得的量测量包括节 点电压幅值、节点注入有功功率和无功功率，普通线路支路和变压器支路的有功功率和无 功功率。4. 如权利要求1所述的病态电网状态估计方法，其特征在于，所述显式龙格-库塔法公 式为四阶：，Ij为第j次迭代时的迭代步长， 计算相应的系数Kp K2、1(3和K 4，并得到xj+1。【专利摘要】本专利技术公开了，将原来状态估计的问题转换为常微分方程的初值问题，同时利用经典四阶龙格-库塔数值计算方法求解，又借助多启动多延拓技术，提出新的收敛判据，最终扩大了状态估计的收敛范围，适应于病态状态估计问题的求解。本专利技术提出的方法对小阻抗支路病态状态估计和重负荷病态状态估计都有良好的处理能力，体现了对病态状态估计问题的适用性。【IPC分类】G06F19-00【公开号】CN104750993【申请号】CN201510157795【专利技术人】卫志农, 李春, 孙国强, 孙永辉, 厉超, 楚云飞 【申请人】河海大学【公开日】2015年7月1日【申请日】2015年4月3日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种病态电网状态估计方法，包括获得电力系统的网络参数和量测量，其特征在于，还包括以下步骤：利用所获得的参数进行状态估计程序初始化，该初始化包括确定一个初始估计值x0，设一次延拓迭代次数为m、迭代步长为l＝1/m，最大延拓次数为Nmax，迭代精度为ε，置延拓次数n＝1，迭代次数j＝0，参数t＝0以及形成导纳矩阵；构造病态电网状态估计的延拓方程：J(x,t)=tF(x)+(1-t)HF(x0)(x-x0)=0,0≤t≤1]]>其中，F(x)＝h(x)‑z，h为非线性量测函数，z为量测量；J为构造的延拓方程；t为参数；x为状态量，包括电压幅值V和电压相角θ；x0为一初始估计值；为F(x)在x0处的雅克比矩阵；将延拓方程两边对t求导得：dxdt=-[Jx′(x,t)]-1Jt′(x,t)=K(x,t)]]>其中，J′x(x,t)为J对x的偏导，J′t(x,t)为J对t的偏导；根据显式龙格‑库塔法公式计算相应的系数并得到xj+1；令j＝j+1，t＝t+l，若j<m则返回显式龙格‑库塔法公式的系数计算，否则转收敛判断步骤；以延拓后的xm为新的初值再进行一次延拓计算得到x2m，判断计算得到的xm是否收敛，若||xm‑x2m||＜ε则收敛，输出结果；若不收敛则令n＝n+1，若n>Nmax，则提示不收敛，否则以xm为新初值，即x0＝xm，重新开始初始化。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卫志农，李春，孙国强，孙永辉，厉超，楚云飞，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32