[发明专利]一种基于相量量测的电力系统状态估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于相量量测的电力系统状态估计方法，属于电力系统运行和控制技术领域。

背景技术

近年来，随着相量测量单元(Phasor Measurement Unit，以下简称PMU)在电网中的快速布置，大量的相量量测为电力系统分析计算提供了新的数据。然而相对有功功率量测来说，PMU的相角量测的精度还不够，且由于网络通讯中断、测量设备故障等情况，PMU量测中可能存在不良数据，同时现阶段安装在电网中的PMU，其测量精度并不十分令人满意。因此PMU量测数据不能直接使用，基于全PMU量测的状态估计很有必要。

目前基于全PMU量测的状态估计方法主要是实数域的加权最小二乘法(Weighted Least Squares，以下简称WLS)，该方法将PMU量测的相量分别用其实部和虚部来表示，从而建立直角坐标下的实数线性量测方程，并利用WLS方法来求解该状态估计问题。但该方法将相量转换成实部、虚部时引入了转换误差；且忽略了同一相量的实部和虚部间的相关关系；另外相量转换成实部、虚部后，系数矩阵的规模增大，增加了计算量；同时该方法对相角误差没有抗差性。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于相量量测的电力系统状态估计方法，针对已有技术中PMU量测为相量即复数这一基本事实，直接在复数域建立基于全PMU量测的复数量测方程，将电力系统状态估计问题从实数域拓展到复数域，并提出用复数相对最小二乘法(Complex Number Relative Least Squares，以下简称CRLS)来求解该复数状态估计问题，从而直接在复数域内完成基于全PMU量测的状态估计计算。

本发明提出的基于相量量测的电力系统状态估计方法，包括以下步骤：

(1)建立基于相量量测的用于电力系统状态估计的复数量测方程，具体过程如下：

(1-1)建立电力系统的电压量测方程和电流量测方程：

每个相量量测中，电压相量量测方程为：

U·m,i=U·T,i+ϵ·U,i]]>

其中和分别为第i个电压相量的量测值、真值和量测误差；

每个相量量测中，电流相量量测方程为：

I·m,j=I·T,j+ϵ·I,j]]>

其中和分别为第j个电流相量的量测值、真值和量测误差；

将上述电压相量量测方程和电流相量量测方程组成方程组，并改写成如下的矩阵形式：