[发明专利]基于同步相量量测的配电网戴维南等值参数鲁棒估计方法

说明书

本发明涉及一种基于同步相量量测的配电网戴维南等值参数鲁棒估计方法，其特征在于，包括如下步骤：1)对于选定的不完全可观的配电系统，选取具有同步相量量测并需要进行戴维南等值的节点，采取戴维南等值模型对被选取节点外的配电网络进行等值，得到完整配电系统的戴维南等值模型及待估计戴维南模型等值参数；2)根据待估计戴维南模型等值参数设置状态变量，采用最大相关熵卡尔曼滤波算法对状态变量进行估计，得到的状态变量估计值最优结果即为戴维南模型等值参数估计结果。本发明可以广泛应用于配电网戴维南等值参数估计领域。

技术领域

本发明涉及一种配电网戴维南等值参数鲁棒估计方法，特别是涉及一种基于同步相量量测的配电网戴维南等值参数鲁棒估计方法。

背景技术

目前配电系统由于其数据采集点多、面广，监测点覆盖不全面，造成其整体可观性不强。配电网线路、变压器等元件的参数通常采用设计值或经验值，而实际运行条件与设计运行条件之间存在差别，且元件自身也在局部、缓慢地变化，因此元件参数的设计值与真实值之间可能存在较大的差别。而配电系统状态估计、潮流计算及故障分析等多个环节均要求元件参数足够准确，否则其结果难以用于配电网的运行控制。实际上对配电系统进行分析计算时，往往只关心其中的某一个区域甚至某一个节点的当前状态，并对其进行调控，而不必对距离系统较远的区域进行详细描述。因此使用等值的方法对系统进行简化处理，在保证等值前后研究变量一致的前提下求解系统状态，不仅可以避免前述问题，还能够减小计算量，是一种行之有效的研究手段。在众多等值方法中，戴维南等值模型作为一种经典的等值方式，已广泛用于系统稳定性分析与负荷控制策略制定。

当前，随着同步相量量测单元等先进电力装备技术的发展，使得基于实时量测的配电网模型等值成为可能。通过实时的量测信息，实现系统状态与运行参数的在线估计，能够充分避免网络不可观与元件参数不准确引起的估计误差。特别是，基于同步相量量测装置能够实现有功功率、无功功率、电压相角、电压幅值、系统频率等电气量的高精度同步量测，可以实现配电系统戴维南等值参数的辨识。进一步地，通过戴维南等值，可以将整个网络进行化简，进而将外部网络等值，实现系统不可观情况下的等值节点状态求解。

然而，虽然同步相量量测装置能够提供更精确的数据量测，但由于数据采集、转换与通信等环节的影响，使得量测数据中含有附加噪声和坏数据，而无论是传统的最小二乘法还是卡尔曼滤波法，都无法减小坏数据对戴维南等值参数估计的影响，进而降低在戴维南等值模型基础上的其他配电系统应用的准确度。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于同步相量量测的配电网戴维南等值参数鲁棒估计方法，利用同步相量量测与最大相关熵卡尔曼滤波方法，在同时考虑同步相量量测噪声与坏数据的情况下对戴维南等值模型参数进行估计。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种基于同步相量量测的配电网戴维南等值参数鲁棒估计方法，包括如下步骤：

1)对于选定的不完全可观的配电系统，选取具有同步相量量测并需要进行戴维南等值的节点，采取戴维南等值模型对被选取节点外的配电网络进行等值，得到完整配电系统的戴维南等值模型，并确定该戴维南等值模型的待估计等值参数；

2)根据戴维南等值模型的待估计等值参数设置状态变量，并采用最大相关熵卡尔曼滤波算法对状态变量进行估计，得到的状态变量估计值最优结果即为戴维南等值模型的等值参数估计结果。

进一步的，所述步骤1)中，所述完整配电系统的戴维南等值模型为：