[发明专利]一种基于边界融合的电网状态估计系统及方法

说明书

本发明提供一种基于边界融合的电网状态估计系统及方法，涉及电网状态估计技术领域。系统包括获取各节点的量测量的电网数据采集模块以及包括本地数据单元、状态估计单元的通信模块及数据融合模块，状态估计单元包括存储有基于边界融合的状态估计程序的存储器和显示程序运行输出状态变量的显示器；状态估计程序被执行以便实现基于边界融合的电网状态估计；估计方法为，对区域电网的划分后，建立各区域的量测方程，求取内部量和边界量，对两区域的边界量进行融合后修正边界量，对中间变量进行非线性变换后以最小二乘法求取其状态变量的估计值并输出。本发明系统通信量少，状态估计方法在不失准确性的情况下，提高了电网状态估计的运算速度。

技术领域

本发明涉及电网状态估计技术领域，尤其涉及一种基于边界融合的电网状态估计系统及方法。

背景技术

自动化设备在现今广泛使用，在电力系统里也是如此。但是，在最近几年，电网规模迅速变大，产生的量测量也多了很多，需要传输的数据日益增加，状态估计运算速度会变得越来越慢，其所得的结果对电网运行和调度都起着极其重要的作用，故难以满足智能电网对电网实时控制的要求。因此，如何提高计算速度，是本领域技术人员目前需要解决的问题。

状态估计利用已写好的程序，实时处理监测装置送来的数据信息，从而得出表征系统运行状态的可靠值，使各种误差和干扰的影响达到最小。状态估计算法是指在给定网络接线、支路参数和量测系统的条件下，根据量测值求得最优状态估计值的计算方法，它是状态估计程序的核心部分，因此状态估计算法的选择对整个状态估计程序的性能有很大影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于边界融合的电网状态估计系统及方法，以解决现有技术中状态估计运算速度难以满足智能电网对电网实时控制的要求的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一方面，本发明提供一种基于边界融合的电网状态估计系统，包括电网数据采集模块、通信模块及数据融合模块：

所述电网数据采集模块，包括若干个与划分区域的个数相同的数据采集单元，用于获取各节点的量测量，包括各节点的有功功率和无功功率、各支路的功率；

所述通信模块，包括若干个与划分区域的个数相同的数据传输单元，通过数据传输器将数据采集单元采集到的数据传输到数据融合模块；

所述数据融合模块，包括本地数据单元和状态估计单元；所述本地数据单元，用于存储电网网络线路参数及支路-节点关联矩阵；所述状态估计单元，包括存储器和显示器；所述存储器存储有计算机可执行的基于边界融合的状态估计程序，该程序被执行以便实现基于边界融合的电网状态估计；所述显示器用于显示基于边界融合的状态估计程序运行输出的状态估计值。

另一方面，本发明还提供一种基于边界融合的电网状态估计方法，采用上述基于边界融合的电网状态估计系统实现，包括以下步骤：

步骤1、通过对区域电网的划分，将各区域节点分为边界节点和内部节点；

步骤2、通过各区域的数据采集单元获取各区域中全部节点的量测数据，包括各节点的有功功率和无功功率、各支路的功率；由数据传输单元通过数据传输器将数据采集单元采集到的数据传输到数据融合模块；

步骤3、对各个区域电网，根据支路功率和节点电压幅值关系对划分后的区域建立量测方程，引入中间变量，根据划分好的节点类型分别求取内部量和边界量；

步骤4、对于相邻区域，构建融合矩阵，运用智能算法对两区域的边界量进行融合，并用融合后的值替换原边界值；

步骤5、对各个区域，对修正后的中间变量进行非线性变换，再以最小二乘法求取其状态变量的估计值；

步骤6、输出全部状态变量估计值。