基于质量评价的配网状态估计数据辨识与修正方法技术

本发明专利技术涉及配电网状态估计数据辨识与修正领域，具体来说是一种基于质量评价的配网状态估计数据辨识与修正方法。本发明专利技术依据开关遥测质量评价指标及配电网父子分层模型，给出了各种情况下的遥测质量评价指标、开关遥信质量评价指标、母线电压质量评价指标修正与补齐方法，并根据修正后的质量评价指标，对开关遥测值、遥信状态及母线电压进行了修正与补齐。本发明专利技术能有效解决电缆与架空馈线混合网络中，量测数据较全，而坏数据量不大情况下的配电网状态估计数据辨识与修正问题。修正后量测值及其量测质量评价指标可以作为高级应用的源数据使用，也可以作为加权最小二乘状态估计的输入值及权重使用。

【技术实现步骤摘要】
基于质量评价的配网状态估计数据辨识与修正方法
本专利技术涉及配电网状态估计数据辨识与修正领域，具体来说是一种基于质量评价的配网状态估计数据辨识与修正方法。
技术介绍
近年来，随着国家对配电网基础设施的大力投入，一批配电网自动化试点项目顺利通过验收。配电网数据采集范围与规模不断扩大，加之负荷管理系统（CIS）、地理信息系统（AM\FM\GIS）等准实时系统的接入，使配电网高级应用实用化成为可能。配电网状态估计作为配电网高级应用的基础，具有数据补齐与过滤功能，为潮流计算、短路电流、无功控制、网络重构等模块提供熟数据源。但由于量测数据不足，传统配电网状态估计算法多以附加条件的潮流计算完成，计算速度慢，占用资源多，且少量坏数据由于算法的传导性将有可能导致计算误差增大，故此坏数据的有效辨识和修正具有重要现实意义。此外，目前配电网自动化建设正由传统型向集约型乃至智能型过渡，电网模型多由GIS统一导出，馈线段参数获取难以保证。且各地配电网多为传统架空馈线与电缆相结合的混合型配电网络，网络结构复杂，且架空馈线多为负荷开关分段，分段开关两遥点覆盖范围小，运用传统方法进行状态估计具有较大困难。故此建立一种适合于当前配电网自动化建设规模与发展的实用化状态估计数据辨识与修正方法具有重要意义。
技术实现思路
为解决上述配电网运行中量测的状态估计辨识与修正问题，本专利技术结合配电网特点，提出了一种非常实用的基于质量评价的配网状态估计数据辨识与修正方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种基于质量评价的配网状态估计数据辨识与修正方法，包括如下步骤：（1）开关遥测质量评价指标及开关遥测数据的修正与补齐：首先，按照从父到子的顺序对各最小配电区域开关遥测进行质量评价，获取各个开关的遥测质量评价指标；然后，从馈线根节点开始，按照最小配电区域父子分层关系进行开关遥测数据及开关遥测质量评价指标修正与补齐，具体分以下几种情况：1）若最小配电区域开关的遥测质量评价指标为1，表示该开关遥测值可信；2）若最小配电区域中有N个开关的遥测质量评价指标为0，且开关皆为负荷出域开关，其它开关评价指标皆不为0，则表示问题出域开关遥测值大于入域开关值，则各个问题遥测值用平均值近似修正为：其中，i=1,2,…,N为各个问题出域开关，PQIi为问题出域开关i修正后的遥测值，PQIx为入域开关遥测值，PQIj为无问题出域开关j的遥测值；同时各问题出域开关的遥测质量评价指标修正为：其中，SBi为问题出域开关i修正后的遥测质量评价指标，SBx为入域开关遥测质量评价指标，SBj为无问题出域开关j遥测质量评价指标；3）若最小配电区域中有N个开关的遥测质量评价指标为0，而开关皆为连接出域开关，其它开关评价指标皆不为0，则表示问题出域开关遥测值大于入域开关值；若N为1，则该连接出域开关遥测值可由（1）式修正，开关量测质量评价指标由（2）式修正；若N大于1，则各个问题连接出域开关的遥测值及质量评价指标需通过其下游子区域入域开关的遥测值及质量评价指标来修正，修正过程按步骤4）；4）若最小配电区域入域开关遥测质量评价指标为0，而其他开关遥测质量评价指标皆不为0，则该问题入域开关的遥测值修正为：其中，PQIx为问题入域开关修正后的遥测值，PQIj为无问题出域开关j的遥测值；同时各问题入域开关的遥测质量评价指标修正为：其中，SBx为问题入域开关修正后的遥测质量评价指标，SBj为出域开关j遥测质量评价指标；5）若最小配电区域开关的遥测质量评价指标不为0，且小于1，表示该区域有坏遥测偏离实际值，按下述情况修正：若问题开关皆为负荷出域开关，可以将这些问题开关的遥测质量评价指标变为0，通过第2）步所述方法修正；若问题开关皆为连接出域开关，可以将这些问题开关的遥测质量评价指标变为0，通过第3）步所述方法修正；若问题开关为入域开关，可以将该问题开关的遥测质量评价指标变为0，通过第4）步所述方法修正；上述三种情况下，若修正后开关遥测质量评价指标大于修正前指标，且遥测修正值与实际值之差大于误差限值，则用遥测修正值替代实际值；若遥测修正值与实际值之差小于误差限值，则实际值不变；若修正后开关遥测质量评价指标小于修正前指标，则各遥测值及其质量评价指标不变；6）若最小配电区域同时含有问题出域开关与问题入域开关或同时含有问题负荷出域开关与问题连接出域开关，即出域开关与入域开关的质量评价指标非1，可以通过父子分层关系，将入域开关问题转换为上游父最小配电区域连接出域开关问题，将连接出域开关问题转换为下游子最小配电区域入域开关问题，并通过2）-5）步进行处理；7）重复2）-6）步，直到所有问题遥测修正一遍后停止；（2）依据修正后的开关遥测质量评价指标、开关遥信质量评价指标及配电网父子分层模型，对开关遥信质量评价指标及开关遥信状态进行辨识与修正：1）按照从父到子的顺序对各个最小配电区域开关遥信进行质量评价；2）当开关遥信质量评价指标为1时，表示当前开关状态可信；3）当开关遥信质量评价指标为-1时，表示开关修正状态应与当前状态相反，应将当前开关状态取反修正，并将开关遥信质量评价指标改为1；开关遥信修正变位时，需根据步骤（1）所述方法重新修正与补齐变位开关所关联最小配电区域的开关遥测；（3）根据开关遥信修正结果及母线电压质量评价指标，对母线电压质量评价指标及母线电压值进行修正与补齐：1）按照从父到子的顺序对未采集母线电压及没有母线的最小配电区域进行电压补齐，规定上述问题最小配电区域电压为其上游父最小配电区域电压；2）对各个最小配电区域母线电压进行质量评价；3）当电压质量评价指标为1时表示当前母线电压值可信；4）当电压质量评价指标为0时，表示该电压值既不满足电压额定值约束条件也不满足父子区域电压约束条件；若该区域的父区域电压质量评价指标非零，则用父区域电压值和电压质量评价指标近似替代该区域电压值和电压质量评价指标，若该区域的子区域电压质量评价指标非零，则用电压质量评价指标最大子区域电压值和电压质量评价指标近似替代该区域电压值和电压质量评价指标，若该区域的父子区域电压值皆非零，则用父子区域电压值和电压质量评价指标的平均值近似替代该区域电压值和电压质量评价指标；5）当电压质量评价指标为0到1之间的某个定值时，表示电压值不满足父子区域电压约束条件或额定值约束条件，可以将该电压质量评价指标设为0，根据第4）步所述方法求得该电压的修正电压质量评价指标，若该修正指标大于原指标，则用修正电压值替代原值，并相应修改其质量评价指标，否则该电压值和评价指标不变。在对电缆与架空线路混合构架网络划分最小配电区域时需遵循以下原则：若分段开关皆为两遥点或是三遥点，则每一个分段开关皆是最小配电区域的边界节点；若分段开关全是一遥点或无遥信遥测功能，则分段开关皆是最小配电区域的内点；若分段开关部分具有遥信遥测功能，部分未具有遥信遥测功能，则具备两遥功能的分段开关可以作为最小配电区域边界节点，不具备两遥功能的分段开关必须作为最小配电区域的内点。其中，一遥是具有遥信功能，两遥是具有遥信遥测功能，三遥是具有遥信遥测遥控功能。划分最小配电区域后，需建立各区域之间的父子分层关系，父子分层模型的创建步骤为：首先，基于入域开关和出域开关建立最小配电区域邻接表描述一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于质量评价的配网状态估计数据辨识与修正方法，其特征在于包括如下步骤：（1）开关遥测质量评价指标及开关遥测数据的修正与补齐：首先，按照从父到子的顺序对各最小配电区域开关遥测进行质量评价，获取各个开关的遥测质量评价指标；然后，从馈线根节点开始，按照最小配电区域父子分层关系进行开关遥测数据及开关遥测质量评价指标修正与补齐，具体分以下几种情况：1）若最小配电区域开关的遥测质量评价指标为1，表示该开关遥测值可信；2）若最小配电区域中有N个开关的遥测质量评价指标为0，且开关皆为负荷出域开关，其它开关评价指标皆不为0，则表示问题出域开关遥测值大于入域开关值，则各个问题遥测值用平均值近似修正为：PQIi=PQIx-Σj=1n+m-NPQIjN---(1)其中，i=1,2,…,N为各个问题出域开关，PQIi为问题出域开关i修正后的遥测值，PQIx为入域开关遥测值，PQIj为无问题出域开关j的遥测值；同时各问题出域开关的遥测质量评价指标修正为：SBi=SBx+Σj=1n+m-NSBjn+m-N+1---(2)其中，SBi为问题出域开关i修正后的遥测质量评价指标，SBx为入域开关遥测质量评价指标，SBj为无问题出域开关j遥测质量评价指标；3）若最小配电区域中有N个开关的遥测质量评价指标为0，而开关皆为连接出域开关，其它开关评价指标皆不为0，则表示问题出域开关遥测值大于入域开关值；若N为1，则该连接出域开关遥测值可由（1）式修正，开关量测质量评价指标由（2）式修正；若N大于1，则各个问题连接出域开关的遥测值及质量评价指标需通过其下游子区域入域开关的遥测值及质量评价指标来修正，修正过程按步骤4）；4）若最小配电区域入域开关遥测质量评价指标为0，而其他开关遥测质量评价指标皆不为0，则该问题入域开关的遥测值修正为：PQIx=Σj=1n+mPQIj---(3)其中，PQIx为问题入域开关修正后的遥测值，PQIj为无问题出域开关j的遥测值；同时各问题入域开关的遥测质量评价指标修正为：SBx=Σj=1n+mSBj/n+m---(4)其中，SBx为问题入域开关修正后的遥测质量评价指标，SBj为出域开关j遥测质量评价指标；5）若最小配电区域开关的遥测质量评价指标不为0，且小于1，表示该区域有坏遥测偏离实际值，按下述情况修正：若问题开关皆为负荷出域开关，可以将这些问题开关的遥测质量评价指标变为0，通过第2）步所述方法修正；若问题开关皆为连接出域开关，可以将这些问题开关的遥测质量评价指标变为0，通过第3）步所述方法修正；若问题开关为入域开关，可以将该问题开关的遥测质量评价指标变为0，通过第4）步所述方法修正；上述三种情况下，若修正后开关遥测质量评价指标大于修正前指标，且遥测修正值与实际值之差大于误差限值，则用遥测修正值替代实际值；若遥测修正值与实际值之差小于误差限值，则实际值不变；若修正后开关遥测质量评价指标小于修正前指标，则各遥测值及其质量评价指标不变；6）若最小配电区域同时含有问题出域开关与问题入域开关或同时含有问题负荷出域开关与问题连接出域开关，即出域开关与入域开关的质量评价指标非1，可以通过父子分层关系，将入域开关问题转换为上游父最小配电区域连接出域开关问题，将连接出域开关问题转换为下游子最小配电区域入域开关问题，并通过2）?5）步进行处理；7）重复2）?6）步，直到所有问题遥测修正一遍后停止；（2）依据修正后的开关遥测质量评价指标、开关遥信质量评价指标及配电网父子分层模型，对开关遥信质量评价指标及开关遥信状态进行辨识与修正：1）按照从父到子的顺序对各个最小配电区域开关遥信进行质量评价；2）当开关遥信质量评价指标为1时，表示当前开关状态可信；3）当开关遥信质量评价指标为?1时，表示开关修正状态应与当前状态相反，应将当前开关状态取反修正，并将开关遥信质量评价指标改为1；开 关遥信修正变位时，需根据步骤（1）所述方法重新修正与补齐变位开关所关联最小配电区域的开关遥测；（3）根据开关遥信修正结果及母线电压质量评价指标，对母线电压质量评价指标及母线电压值进行修正与补齐：1）按照从父到子的顺序对未采集母线电压及没有母线的最小配电区域进行电压补齐，规定上述问题最小配电区域电压为其上游父最小配电区域电压；2）对各个最小配电区域母线电压进行质量评价；3）当电压质量评价指标为1时表示当前母线电压值可信；4）当电压质量评价指标为0时，表示该电压值既不满足电压额定值约束条件也不满足父子区域电压约束条件；若该区域的父区域电压质量评...

【技术特征摘要】
1.一种基于质量评价的配网状态估计数据辨识与修正方法，其特征在于包括如下步骤：(1)开关遥测质量评价指标及开关遥测数据的修正与补齐：首先，按照从父到子的顺序对各最小配电区域开关遥测进行质量评价，获取各个开关的遥测质量评价指标；然后，从馈线根节点开始，按照最小配电区域父子分层关系进行开关遥测数据及开关遥测质量评价指标修正与补齐，具体分以下几种情况：1)若最小配电区域开关的遥测质量评价指标为1，表示该开关遥测值可信；2)若最小配电区域中有N个开关的遥测质量评价指标为0，且开关皆为负荷出域开关，其它开关评价指标皆不为0，则表示问题出域开关遥测值大于入域开关值，则各个问题遥测值用平均值近似修正为：其中，i＝1,2,…,N为各个问题出域开关，n为最小配电区域所含负荷出域开关数，m为最小配电区域所含连接出域开关数；PQIi为问题出域开关i修正后的遥测值，PQIx为入域开关遥测值，PQIj为无问题出域开关j的遥测值；同时各问题出域开关的遥测质量评价指标修正为：其中，SBi为问题出域开关i修正后的遥测质量评价指标，SBx为入域开关遥测质量评价指标，SBj为无问题出域开关j遥测质量评价指标；3)若最小配电区域中有N个开关的遥测质量评价指标为0，而开关皆为连接出域开关，其它开关评价指标皆不为0，则表示问题出域开关遥测值大于入域开关值；若N为1，则该连接出域开关遥测值可由(1)式修正，开关量测质量评价指标由(2)式修正；若N大于1，则各个问题连接出域开关的遥测值及质量评价指标需通过其下游子区域入域开关的遥测值及质量评价指标来修正，修正过程按步骤4)；4)若最小配电区域入域开关遥测质量评价指标为0，而其他开关遥测质量评价指标皆不为0，则该问题入域开关的遥测值修正为：其中，PQIx为问题入域开关修正后的遥测值，PQIj为无问题出域开关j的遥测值；同时各问题入域开关的遥测质量评价指标修正为：其中，SBx为问题入域开关修正后的遥测质量评价指标，SBj为出域开关j遥测质量评价指标；5)若最小配电区域开关的遥测质量评价指标不为0，且小于1，表示该区域有坏遥测偏离实际值，按下述三种情况修正：①若问题开关皆为负荷出域开关，可以将这些问题开关的遥测质量评价指标变为0，通过第2)步修正；②若问题开关皆为连接出域开关，可以将这些问题开关的遥测质量评价指标变为0，通过第3)步修正；③若问题开关为入域开关，可以将该问题开关的遥测质量评价指标变为0，通过第4)步修正；在①、②、③情况下，若修正后开关遥测质量评价指标大于修正前指标，且遥测修正值与实际值之差大于误差限值，则用遥测修正值替代实际值；若遥测修正值与实际值之差小于误差限值，则实际值不变；若修正后开关遥测质量评价指标小于修正前指标，则各遥测值及其质量评价指标不变；6)若最小配电区域同时含有问题出域开关与问题入域开关或同时含有问题负荷出域开关与问题连接出域开关，即出域开关与入域开关的质量评价指标非1，可以通过父子分层关系，将入域开关问题转换为上游父最小配电区域连接出域开关问题，将连接出域开关问题转换为下游子最小配电区域入域开关问题，并通过2)-5)步进行处理；7)重复2)-6)步，直到所有问题遥测修正一遍后停止；(2)依据修正后的开关遥测质量评价指标、开关遥信质量评价指标及配电网父子分层模型，对开关遥信质量评价指标及开关遥信状态进行辨识与修正：1)按照从父到子的顺序对各个最小配电区域开关遥信进行质量评价；2)当开关遥信质量评价指标为1时，表示当前开关状态可信；3)当开关遥信质量评价指标为-1时，表示开关修正状态应与当前状态相反，应将当前开关状态取反修正，并将开关遥信质量评价指标改为1；开关遥信修正变位时，需根据步骤(1)重新修正与补齐变位开关所关联最小配电区域的开关遥测；(3)根据开关遥信修正结果及母线电压质量评价指标，对母线电压质量评价指标及母线电压值进行修正与补齐：1)按照从父到子的顺序对未采集母线电压及没有母线的最小配电区域进行电压补齐，规定含有问题开关的最小配电区域电压为其上游父最小配电区域电压；2)对各个最小配电区域母线电压进行质量评价；3)当电压质量评价指标为1时表示当前母线电压值可信；4)当电压质量评价指标为0时，表示该电压值既不满足电压额定值约束条件也不满足父子区域电压约束条件；若该区域的父区域电压质量评价指标非零，则用父区域电压值和电压质量评价指标近似替代该区域电压值和电压质量评价指标，若该区域的子区域电压质量评价指标非零，则用电压质量评价指标最大子区域电压值和电压质量评价指标近似替代...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，
申请(专利权)人：积成电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：