[发明专利]考虑外网扩展Ward等值的状态估计方法

说明书

本发明的目的是针对现有考虑外网状态估计研究方法的不足，提出了一种考虑外网扩展Ward等值的状态估计方法。具体步骤包括：读入电网的参数和SCADA量测数据；结合外网典型断面网络信息构造扩展Ward等值模型；考虑外网扩展Ward模型，形成新的量测信息；单独对内网进行带等式约束的加权最小二乘状态估计。

技术领域

本发明属于电力系统调度自动化领域，特别涉及一种考虑外网扩展Ward等值的状态估计方法。

背景技术

电力系统状态估计是EMS的重要一环，对电网的调度决策有直接影响，能提高电力系统安全与经济运行水平。其主要任务是按最佳估计准则对生数据进行计算，得到电网状态量的最佳估计值。

我国的电力系统主要由两大电网——国家电网和南方电网组成，此外还有一些小范围的区域电网，如香港电网和澳门电网。两大电网之间以及与小范围区域电网之间存在竞争关系，双方的拓扑结构与运行状况，只能按照规程共享一些基本信息，甚至不能共享。因此在对独立子网基于量测量进行状态估计时，需要对外网进行简单有效的等值，才能准确的进行状态估计。

基于此，目前在实际电力系统中对独立子网基于量测量进行状态估计时，常把外网处理为挂等值机的方式，且没有考虑到外网的拓扑结构对内网状态估计的影响，因此不能在内网含有不良数据时，及时对状态量进行修正。为进一步发掘外网可利用的有效信息，通过引进外网扩展Ward等值模型，增加了在内网状态估计时的约束关系，从而有效辨别不良数据，提高内网状态估计的精度，以满足实际工程运用的需要。

发明内容

本发明的目的是针对现有考虑外网状态估计研究方法的不足，提出了一种考虑外网扩展Ward等值模型的状态估计。具体步骤包括：读入电网的参数和SCADA量测数据；结合外网典型断面网络信息构造扩展Ward等值模型；考虑外网扩展Ward模型，形成新的量测信息；单独对内网进行带等式约束的加权最小二乘状态估计。

为实现本发明目的而采用的技术方案,包括以下步骤：

1)读入电网的参数和SCADA量测数据：

电网的参数是指外网典型断面、内网拓扑结构及元件参数；所述SCADA量测信息为内外网共同作用下的信息，其测点在内网中，包括：支路功率、注入功率和节点电压幅值。

2)结合外网典型断面网络信息构造扩展Ward等值模型：

2-1)利用外网拓扑结构和参数，基于式(1)计算外网节点导纳矩阵Y：

式中，节点i和节点j为外网中任意两个不同的节点；Y_ii为节点导纳矩阵的对角线元素，Y_ij为节点导纳矩阵的非对角线元素；y_ij为节点i和节点j之间的支路导纳；符号j∈i表示节点j和节点i直接相连，且当节点i有接地支路时还应包括j＝0时的情况。

将外网节点导纳矩阵Y按节点类型整理成如下形式：

式中:Q代表外部网络中的PQ节点，V代表外部网络中的PV节点，B代表边界节点，E代表外部节点，Y_αβ为子矩阵，其中α＝Q、V、B，β＝Q、V、B；

2-2)不计外网并联支路，基于(2)运用高斯消元法消去原外部网络节点导纳矩阵(2)式中的所有PQ节点，得到化简后的导纳矩阵Y^*，求解电源扩展支路参数：

式中，“0”代表被消去部分,“-”代表无需化成0部分；为(2)式经过2-2)操作后需要保留部分。