[发明专利]一种配电系统微型同步相量测量单元优化配置方法

权利要求书

1.一种配电系统微型同步相量测量单元优化配置方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、采用MSE作为标准状态估计精度评价指标；

步骤2、基于步骤1的标准状态估计精度评价指标，从任意一致的系统真实状态出发，以MSE最小为目标，μPMU配置数量为约束，建立配电系统μPMU优化配置模型，进而寻求使状态估计MSE最小的μPMU配置方案；

步骤3、求解步骤2的配电系统μPMU优化配置模型，获得最终μPMU优化配置结果；

所述步骤1的MSE的最优设计标准为：令G^-1的迹最小，f_A:＝trace(G^-1)，表征状态估计均方误差；

所述步骤2的配电系统μPMU优化配置模型为：

其中：

G(x)＝H^TR^-1(x)H

R^-1(x)＝diag(w₁(x),…w_m(x))

w_ij,PF(x)＝w_PMUx_i

w_ij,QF(x)＝w_PMUx_i,i-j∈L

w_ji,PT(x)＝w_PMUx_i

w_ji,QT(x)＝w_PMUx_i,j-i∈L

w_i,PI(x)＝w_PMUx_i+w_AMI(1-x_i)

w_i,QI(x)＝w_PMUx_i+w_AMI(1-x_i),i∈B

w_i,V(x)＝w_PMUx_i

w_i,A(x)＝w_PMUx_i,i∈B

式中，trace(·)为矩阵迹运算；H,R,G分别为任意系统运行点处所有可配置量测的雅可比矩阵、量测误差协方差矩阵和增益矩阵，N_set为设定的μPMU数量，w_ij,PF(x),w_ij,QF(x)为支路i-j始端有功、无功量测权重，w_ji,PT(x),w_ji,QT(x)为支路j-i末端有功、无功量测权重，w_i,PI(x),w_i,QI(x)为节点i注入有功、无功量测权重，w_i,V(x),w_i,A(x)为节点i电压幅值、相角量测权重，w_PMU,w_AMI为μPMU、AMI两类量测的权重，分别为网络线路集合、节点集合；

以矩阵形式可表示为：

其中：

式中，H_i,R_i,G_i分别为任意系统运行点处节点i关联量测的雅可比矩阵、量测误差协方差矩阵和增益矩阵，m_i为节点i关联量测的数量，包括节点i注入有功、无功量测，节点i电压幅值、相角量测，以节点i为始节点的支路始端有功、无功量测和以节点i为末节点的支路末端有功、无功量测；

所述步骤3的具体步骤包括：

(1)执行潮流计算生成任一运行点，构造G(x)；

(2)对矩阵G(x)进行Cholesky分解G(x)＝L(x)L^T(x)；

(3)对上三角矩阵L^T(x)和下三角矩阵L(x)分别通过一次回代过程求逆；

(4)矩阵G(x)的逆矩阵为G^-1(x)＝[L^T(x)]^-1[L(x)]^-1；

(5)将模型送入整数规划求解器，设定N_set＝1～n_b，依次求解n_b个模型，得到目标值随N_set增加而下降的曲线，选择曲线由快速下降到趋于平缓的转折点作为最终μPMU优化配置结果。