[发明专利]一种基于线性模型的配电三相区间状态估计求解算法

说明书

本发明公开了一种基于线性模型的配电三相区间状态估计求解算法，包括如下步骤：根据三相线性状态估计量测方程从而获得等价量测量数据，并且确定区间形式的量[x]；根据基于线性模型的配电网三相区间状态估计模型对区间状态方程进行计算；通过IGE计算方法对迭代初值[x⁰]进行计算。本发明提出了一种基于等效电流量测的配电网三相线性状态估计模型。同时，针对分布式电源与主动负荷接入带来的不确定性问题，研究了不确定性问题的区间分析解决方法。并以此为基础提出了一种三相区间状态估计算法，通过Krawczyk算子进行求解，有效缓解了区间分析方法的保守性，与现有的蒙特卡洛模拟法结果进行对比，具有更小的区间状态估计结果误差，具有更高的准确性和更强的实时性。

技术领域

本发明属于电力系统状态估计领域，涉及一种基于线性模型的配电三相区间状态估计求解算法。

背景技术

随着越来越多的DG、EV等主动负荷以及大量智能终端设备规模化地接入到配电网，使得传统的单向辐射状配电网逐步向有源智能配电网转变。然而，高渗透率DG间歇性发电并网、大规模EV随机充电以及大量智能量测设备的量测误差，都增加了配电网的波动性和随机性特征，大大提高了智能配电网运行状态的不确定性，对电网的实时感知技术提出了更高的要求。

配电网状态估计(Distribution System State Estimation,DSSE)作为感知配电系统运行状态的有效手段，是实现对配电网运行状态全面准确掌控，保障配电网安全稳定运行的基础和核心。随着智能配电网的不断发展，其运行方式趋于复杂多样，采集和处理的数据呈现海量增长，受到网络攻击的威胁也愈加频繁和严重，传统的配电网状态估计技术不论是在估计结果的精度方面，还是在估计结果的可信度方面均难以满足目前智能配电网的发展需求。因此，进一步加快构建适合智能配电网运行与控制的新型状态估计体系，为智能配电网感知、控制和防御技术提供可靠数据，是配电网状态估计的未来发展趋势。

配电网的不确定性一直是状态估计中的难点。其不确定性变量主要有三种建模方法：随机状态估计方法，模糊数学方法和区间分析法。区间分析法是1966年初由Moore提出的，现已成为计算数学的一个重要分支。与随机状态估计方法相比，区间分析方法计算量小；与模糊数学方法相比，区间分析方法不需要人为给出模糊隶属函数。因此，其结果不受任何人为因素的影响。

在面对区间状态方程的求解问题中，常用的IGE迭代算法得出的区间解集较大，精度较低且不利于分析，不适合实际应用。因此需要为电力系统区间状态估计提供一种能满足计算效率和精度要求的Krawczyk算子迭代法。

发明内容

本发明的目的是提供一种比较IGE算法具有较高计算效率和精度要求的Krawczyk迭代算法的电力系统区间状态估计方法。

本发明的一种涉及Krawczyk算子迭代的配电网区间状态估计算法，包括以下步骤：

(1)根据三相线性状态估计量测方程从而获得等价量测量数据，并且确定区间形式的量[x]。

(2)根据基于线性模型的配电网三相区间状态估计模型对区间状态方程进行计算。

(3)通过IGE计算方法对迭代初值[x⁰]进行计算。

(4)以IGE方法得出的值为初值，利用Krawczyk算子迭代法求解区间状态方程，当满足收敛条件时即可输出。

本发明的步骤1)中，获得等价量测量数据如下：

其中量测值主要包括节点的电压幅值、负荷节点的注入有功和无功功率以及支路的有功无功潮流，一般为多维矢量。

假设电力系统调度中心接收到的量测值都带有一定的误差，用公式表示如下：

z_mea＝z_real+e