[发明专利]配电网状态估计量测数据的处理方法

说明书

配电网状态估计量测数据的处理方法，涉及电力系统安全技术领域，包括微型同步相量测量装置D‑PMU的量测数据和高级量测体系AMI的量测数据的处理方法，通过对微型同步相量测量装置D‑PMU的量测数据和高级量测体系AMI的量测数据的处理，处理后的微型同步相量测量装置D‑PMU的量测数据和高级量测体系AMI的量测数据与配网SCADA系统的数据构成一个混合量测系统来实现配电网状态估计。通过处理D‑PMU的量测数据，解决雅可比矩阵病态构造的问题；对AMI量测的低压节点负荷进行超短期预测，得到了同一时间断面注入功率数据。本发明还提出了一种抗虚假数据攻击方法，基于上述的配电网状态估计量测数据的处理方法，通过伪D‑PMU量测数据来提高量测冗余度，达到抗虚假数据攻击的目的。

技术领域

本发明涉及电力系统安全技术领域，特别涉及一种配电网状态估计量测数据的处理方法。

背景技术

智能配电网通过布置智能量测终端进行数据采集，为状态估计，故障诊断、新能源接入、孤岛控制等高级应用提供支撑，而其中状态估计是基础，只有得到整个系统的电压、电流、功率数据才能进行更为复杂的分析、判断与控制。

相对于输电网状态估计，配电网状态估计中存在的最大问题就是量测不足。目前，我国配网馈线自动化率不足30％，大部分节点和线路缺乏量测。随着新型量测技术的发展，比如微型同步相量测量装置(D-PMU)，高级量测体系(AMI)等，但是如何最大化利用这些量测成为实现配网状态估计的关键。

另一方面，配网状态估计还容易受到虚假数据注入攻击(FDIA)的影响。攻击者通过向原量测值z中注入事先设定好的虚假数据a，使得输入数据变成z_bad＝z+a，估计状态量将由原来的变成文献证明，只要满足条件a＝Hc，目标函数将等于也就是说，虽然量测值被篡改，但由于注入的虚假数据满足特定的条件，使得坏数据检测的目标函数没变，因此无法将虚假数据检测出来。

现有技术仅在配电网“关键节点”配置D-PMU,且状态估计算法通常是采用极坐标的形式对量测函数和雅可比矩阵进行操作，D-PMU的电压和电流量测的原始值也是极坐标形式。然而，对于线路较短的配电网来说，并联导纳通常可以忽略，从而导致电流相量在求偏微分时分母为零，出现方程病态构造。而传统的配网状态估计大多利用历史负荷数据对节点注入功率进行预测，但这种方法准确率不高。

发明内容

针对上述现有技术所存在的缺陷，本发明要解决的技术问题是提出了一种配电网状态估计量测数据的处理方法，该处理方法可解决雅可比矩阵病态构造的问题以及无法获取同一时间断面节点注入功率的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：配电网状态估计量测数据的处理方法，包括微型同步相量测量装置D-PMU的量测数据和高级量测体系AMI的量测数据的处理方法，通过对所述微型同步相量测量装置D-PMU的量测数据和高级量测体系AMI的量测数据进行处理，处理后的微型同步相量测量装置D-PMU的量测数据和高级量测体系AMI的量测数据与配网SCADA系统的数据构成一个混合量测系统来实现配电网状态估计。

处理微型同步相量测量装置D-PMU的量测数据的步骤是：先确定微型同步相量测量装置D-PMU的安装节点，采集安装节点的电压相量数据和线路的电流相量数据；将采集到的线路的电流相量数据通过直角坐标的形式进行处理来获取雅可比矩阵中与电流相量的相关项；采集到的安装节点的电压相量数据用于计算伪D-PMU量测，从而提高量测冗余度。

进一步来说，处理高级量测体系AMI的量测数据的步骤是：先确定操作点的数据与实际数据的最大时延；再采用超短期预测方法对操作点实际数据进行预测，从而得到同一时间断面注入功率数据。

进一步来说，安装节点的电压相量数据为V＝V∠δ，其中，V表示安装节点的电压，δ表示安装节点的电压相量的角度。

进一步来说，线路的电流相量数据为：

I＝I∠θ