[发明专利]基于相量测量单元的电力网络新息图参数估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力网络的参数估计方法。

背景技术

电网参数是状态估计、潮流、稳定计算等电力系统计算软件的基础数据。数据库中的参数错误会影响各种应用软件的计算结果，导致发出错误的控制命令，可能危及电力系统的正常安全运行。

目前关于状态估计参数识别的方法主要有两种：增广状态估计法和量测残差灵敏度分析法。增广状态估计方法把待识别的参数作为状态变量进行状态估计计算，估计参数值。这样容易导致增益矩阵病态，存在数值稳定性差的问题。量测残差灵敏度分析方法，即在常规状态估计结束后再利用量测残差进行参数估计，这种方法容易受到状态估计质量的影响。

文献“计及广域测量信息的状态估计错误参数识别与修正”(李大路，李蕊，孙元章，陈涵，电力系统自动化，2008，32(14)：11-15)引入WAMS量测，建立了计及WAMS信息的目标函数，将WAMS功率残差和零注入节点功率残差，与SCADA量测残差一起构成拉格朗日函数，由优化理论得出参数误差与各残差的灵敏度关系，从而进一步识别和修正错误参数，并用IEEE-39母线系统对此方法进行仿真，在9个母线上配置PMU装置时可以实现多个参数错误的识别和修正，同时也可以识别拓扑错误和参数错误同时存在的情况，但此方法需要进行迭代求解，算法较复杂，PMU配置冗余度要求仍较大，并且没有考虑参数错误和坏数据同时存在时的参数估计问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于相量测量单元的电力网络新息图参数估计方法，以解决现有技术不能在坏数据、拓扑错误和参数错误同时存在情况下进行网络支路参数估计的问题，同时还能降低PMU配置冗余度要求，提高计算速度。

本发明的方法包括下述步骤：步骤一：对n节点b条支路的电力网络进行拓扑分析，根据PMU配置情况形成电力网络的生成树，确定树支和连支；

步骤二：获取所有支路和节点注入的电流预报值与有量测的支路和节点注入电流量测值，有量测是指利用PMU装置采样得到的量测值；

步骤三：计算有量测支路的电流新息矢量；

步骤四：根据连支的新息值计算各回路中树支的电流新息值，得到所有树支的电流连支推算新息矢量；

步骤五：根据步骤三获取的有量测支路的电流新息矢量和步骤四获取的电流连支推算新息矢量计算有量测支路的电流新息差矢量

步骤六：判断有量测支路上的电流新息差矢量的元素值是否明显偏大；明显偏大是指该树支支路上的新息差比其他正常树支支路的新息差大一个数量级以上，包括大一个数量级本身；

如果所有树支支路新息差都没有明显偏大的情况，则确定所有树支支路上都不存在坏数据，执行步骤八；

如果某些回路中存在大量支路新息差明显偏大，则判断此回路的连支为坏数据，进行换树，即将存在坏数据的连支变为树支，另取该回路中一树支作为该回路连支，返回步骤四重新计算连支推算新息矢量；大量是指新息差很大支路数占该回路有测量支路数一半及一半以上；

如果某些回路中有较少支路的新息差明显偏大，则判断为新息差较大的支路存在坏数据，执行步骤七，较少是指新息差很大支路数占该回路有测量支路数少于一半；

步骤七：标记出所有坏数据所在的树支，然后将存在坏数据支路的量测值不再使用；

步骤八：排除坏数据后根据步骤四获取的连支推算新息矢量和步骤二获取的预报矢量计算得出每条支路上的修正预估比矢量R；

步骤九：判断每条支路上的修正预估比是否偏大或是否接近于零，偏大是指该支路修正预估比比其他正常支路的修正预估比大一至二个数量级，接近于零是指该支路修正预估比比其他正常支路的修正预估比小一至二个数量级；

如果所有支路修正预估比既不偏大也不接近于零，则该网络不存在拓扑错误，执行步骤十；

如果某支路修正预估比偏大，则该支路存在突然闭合拓扑错误；如果某支路修正预估比接近于零，则该支路存在开断拓扑错误，此时执行步骤九B：改变拓扑错误的支路状态，根据新的拓扑结构重新计算预报值，并计算支路新息值和所有支路连支推算新息值；然后执行步骤十；

步骤十：判断支路中是否有某些支路及其相连支路的连支推算新息值较大，较大是指该支路连支推算新息值大于其他正常支路值一倍及一倍以上；

如果所有支路连支推算新息值均不大于一倍及一倍以上，则判断此电力网络不存在参数错误；

如果某些支路及其相连支路的连支推算新息值较大，则判断该支路存在参数错误，执行步骤十一；

步骤十一：标记支路连支推算新息值较大的支路，认为连支推算新息值最大支路存在参数错误，进行参数估计过程。