[发明专利]主动配电网分布式状态估计的分区方法、介质及设备

说明书

本公开提供了一种主动配电网分布式状态估计的分区方法、介质及设备，分析主动配电网的拓扑结构，采用分支线分层法实现支路分层并实现节点编号；采用树的深度优先搜索算法对完成编号的配电网进行后序遍历，根据分区原则以配置同步相量量测单元的节点作为重叠节点实现配电网分区；在重叠节点处对配电网进行子区域解耦，相应的支路功率量测数据转化为虚拟注入功率量测数据，对解耦后的配电网进行分布式状态估计，有利于分布式状态估计计算性能的提升。

技术领域

本公开属于电力系统领域，涉及一种主动配电网分布式状态估计的分区方法、介质及设备。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

随着清洁能源以分布式电源的形式接入配电网，传统配电网中出现双向潮流的问题；配电管理系统的升级使得分布式电源、可控负荷等可控资源可以实现主动实时的调控，进而有利于优化配电网的运行情况，被动配电网逐步转变为主动配电网。相较于传统配电网，主动配电网的主要特征体现在其可以通过灵活的网络拓扑结构来管理潮流，以便对局部的可控资源进行主动控制和主动管理。进行主动有效的控制与管理对数据的实时性与精确性有较高要求，即需对配电网的运行状态有实时精确的感知能力。配电网状态估计是感知配电网运行状态的有效途径，根据配电网安装的量测设备获取的实时量测信息以及根据负荷预测或非遥测数据得到的伪量测数据，对量测数据采用合适的滤波方法估计出完整精确可靠的状态信息，为配电管理系统中其他高级应用提供精确的数据支撑。

主动配电网有着网络规模较大、三相不对称问题突出、分布式电源与可控负荷渗透率高等特点，使得配电网状态估计计算规模大；而主动配电网对估计数据的实时性和精确性要求更高，传统的集中式状态估计在计算效率上面临较大挑战，分布式状态估计可以将大规模系统划分为多个小规模的子区域，采用并行或串行的计算架构，有效缩小计算规模，从而提高计算效率。进行分布式状态估计首先需要将主动配电网划分为若干子区域，如何实现高内聚低耦合的配电网分区是进行分布式状态估计的重要基础。分区结果将直接影响分布式状态估计的计算性能，因此研究配电网的优化分区有重要意义。

据发明人了解，目前的主动配电网分布式状态估计的分区方法存在以下问题：

(1)没有考虑同步相量量测单元(Phasor Measurement Unit,PMU)对主动配电网分布式状态估计的影响；

(2)没有给出适用于主动配电网分布式状态估计的分区原则；

(3)没有给出针对主动配电网分布式状态估计的分区方法。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种主动配电网分布式状态估计的分区方法、介质及设备，本公开根据主动配电网及其分布式状态估计的特点，给出分区原则，包括子区域数目、子区域均衡性与子区域连通性、可观性；基于拓扑分析及同步相量量测单元的配置情况提出适用于分布式状态估计的分区方法，依据分区原则实现主动配电网的合理分区。

根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：

一种主动配电网分布式状态估计的分区方法，包括以下步骤：

分析主动配电网的拓扑结构，采用分支线分层法实现支路分层并实现节点编号；

采用树的深度优先搜索算法对完成编号的配电网进行后序遍历，根据分区原则以配置同步相量量测单元的节点作为重叠节点实现配电网分区；

在重叠节点处对配电网进行子区域解耦，相应的支路功率量测数据转化为虚拟注入功率量测数据，对解耦后的配电网进行分布式状态估计。

作为可能的实施方式，利用分支线分层法，在配电网选定一条主馈线，该馈线支路层数为1；与主馈线相连的支路其层数为2；以此类推实现所有支路的分层。