[发明专利]一种基于张量法的状态估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于张量法的状态估计方法，属于电力系统运行和控制技术领域。

背景技术

电力系统状态估计的方法有两个方向，其一是高斯型最小二乘的总体算法，一种是卡尔曼逐次型算法。20世纪60年代后期，许怀丕(F.C.Schweppe)提出电力系统状态估计的高斯型基本算法——加权最下二乘算法以后，由于大量的应用依赖于电力系统状态估计计算出的精确的状态信息，状态估计器(State Estimator，ES)就成为了能量管理系统(Energy Manage System，EMS)的重要组件之一。，

状态估计器获得广泛应用几十年来，大批学者提出了大量针对状态估计法方程法的替换和改善的方法，可以将其归纳为两个方面。

减小计算量。除了最基本的稀疏之外，减小状态估计计算量的主要方法是引入解耦，快速解耦法通过雅克比矩阵元素的常数化，不仅减少内存的占用而且明显的缩减了计算时间。但是解耦法的鲁棒性不强，在一些情况下，解耦法的收敛性会恶化。

数值稳定性问题。在这个方面，正交或者QR分解相对Cholesky分解的数值稳定性好，但是更加复杂；此外将伪量测量作为等式约束条件相对赋给其较大权重参与迭代有更好的数值稳定性。当对算法的数值稳定性有较大的要求时，非线性状态估计就会被考虑，但是非线性状态估计中海森矩阵的计算量巨大。

本文提出的方法在计算非线性项时，通过计算张量方程进而获得非线性修正量，避免了海森矩阵的计算和存储，较好的提高了非线性状态估计的计算效率同时保持了非线性状态估计的鲁棒性尤其是数值稳定性。

发明内容

发明目的：本发明提出一种基于张量法的状态估计方法，提高了非线性状态估计的计算效率，同时又保持了非线性状态估计的鲁棒性尤其是数值稳定性。

技术方案：本发明采用的技术方案为一种基于张量法的状态估计方法，包括以下步骤：

1）获取电力系统的网络参数，包括：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、并联电纳、变压器变比和漏抗；

2）程序初始化，包括：对状态量和修正量赋初值、形成节点导纳矩阵；

3）获取遥测数据z，包括节点电压幅值、发电机有功功率和无功功率、负荷有功功率和无功功率、线路首端有功功率和无功功率、线路末端有功功率和无功功率；

4）迭代次数置1；

5）解展开后的量测方程获得线性项d₁；

6）迭代次数大于1时，解张量方程组获得解β，