[发明专利]一种基于可信度的电缆配电网状态估计方法

说明书

技术领域

本发明属于配电网状态估计领域，涉及一种电缆配电网状态估计方法，尤其是一种基于可信度的电缆配电网状态估计方法。

背景技术

电力系统状态估计问题的研究已经有近40年的历史，取得了丰富的研究和应用成果，但是这些状态估计方法主要是针对输电网的调度自动化系统，对于配电网的配电自动化系统不能完全照搬其研究成果。

在国际上，1983年，Van Cutsem和Pavella将配电网状态估计提上议程。1993年，Rotelman等人提出一种给予最少量测量的模拟实时条件下的状态估计方法。该方法利用有关网络重新配置，电压、有功和无功远距离测量值及配电网变电站馈线电流等方面的信息，进行了状态估计，采用基于参考文献的预筛选处理技术，以定向图表方式对现有方案的结构进行了检查。讨论了远距离测量值的允许误差范围和可靠性，但对量测系统有特殊要求。1995年C.N.Lu和J.H.Teng等提出了基于量测变换的状态估计方法，该算法以节点电压为状态变量，经过量测变换将所有的量测量变成电流量，实现雅可比矩阵常数化，但量测变换后的等值支路电流量测在迭代过程这变化较大，实部和虚部不能解耦，影响了算法的收敛性。1995年Baran和Kellv提出了基于支路电流的配电网状态估计算法，该方法以支路电流作为状态量，通过量测变换使各种量测变化成等值的复电流量测，使得信息矩阵与支路阻抗无关，数值条件好，计算效率高。但这种方法要求PQ量测成对的出现，且权系数相同，在实际配电网系统中较难满足。

A.P.Sakis Meliopoulos，Fazhang等到也提出运用多相模拟基础上的配电网状态估计，在配电网状态估计中，多采用历史上数据来增加量测的冗余度，但如果这些数据表现为关键数据的话，对它使用较低的权值也不能避免整个估计得出的错误结果，而一个量测所有负荷的SCADA系统又太过昂贵，因此，他提出在全局有重要意义并装设有量测仪表的节点上计算总的负荷而不是线路所连接的每个独立负荷，这样系统将大大简化，然后在三相模型上采用最小加权二乘并阐述了传统的中观测性分析的扩展法。1997年Atish.Ghosh David Lubkeman等人提出了一种利用遥测变量和配电网放射状结构的概率配电网电力潮流算法，他提出针对配电网特点将配电网负荷描绘成β分布曲线，用逐月电费和负荷曲线确定有功功率，以遥测数据为约束迭代计算无功功率，但未能考虑负荷置信区间的约束且没有对有功功率进行迭代，可能会导致结果不合理。

国内对配电网的状态估计研究尚处于初期阶段。孙宏斌、张伯明、相年德等首先在1998年7月提出以配电网潮流技术来进行配电网状态估计，即在特定的量测配置下，假设辐射状配电网无冗余量测数据，以量测权重系数确定分配系数，以匹配潮流计算来代替状态估计，计算简单，收敛性好，计算效率高。1998年8月又提出基于支路功率的配电网状态估计方法，以系统化的量测变换方法为理论依据，以支路父节点侧流向子节点侧的功率作为状态量，将功率量测量变换为状态量的线型函数建立方程，使有功、无功的迭代方程解耦，信息矩阵为常数阵，且与支路阻抗参数无关。因此，数值条件好、估计精度高、收敛快。但这两种方法没有考虑量测数据的误差。

对于配电网状态估计，以上方法各有其优缺点，但一般均存在着数学模型复杂，计算量大的问题，本发明为了避免上述问题，提出一种基于可信度的电缆配电网状态估计方法，可以达到简化数学模型、减小计算量的目的。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于可信度的电缆配电网状态估计方法，该种方法可以达到简化数学模型、减小计算量的目的。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

这种基于可信度的电缆配电网状态估计方法，包括以下步骤：

（1）首先对负荷数据质量进行评价，得到配电自动化系统采集的负荷数据的可信度值，具体规则如下：

1）遍历所有母线，若与某一条母线相连的各个开关均有效地采集到负荷数据，并且所采集的负荷数据符合负荷平衡约束，即其中I_A表示潮流流入开关的电流，I_i表示潮流流出开关的电流，B表示该母线上所有潮流流出开关的集合，则潮流流入开关的可信度加x分，其余开关的可信度各加y分；y的值取为1，x的取值满足x≥y+1即可；