[发明专利]一种计及PMU量测的分步线性状态估计方法

摘要

本发明公开了一种计及PMU量测的分步线性状态估计方法。该方法充分利用PMU量测方程为线性方程的特点，将SCADA量测方程分解为两步线性化方程，并将PMU量测数据中电压幅值平方和相角量测分别添加到两个线性化方程中，从而实现PMU和SCADA混合量测状态估计的非迭代计算。本发明提供的方法能够有效改善状态估计精度，极大提高状态估计的计算效率，对IEEE标准系统仿真计算，验证了本方法的有效性。

主权项

一种计及PMU量测的分步线性状态估计方法，其特征在于，所述方法是依次按以下步骤实现：步骤1：获取电力系统的网络参数；步骤2：获取SCADA遥测数据z和PMU遥测数据；步骤3：程序初始化；步骤4：假设由电力系统网络参数和程序初始化，得到电网共有m条线路，n个节点，设置中间变量y如下：y=KLM]]>式中：对于任一连接节点i、j(0<i，j<n)的线路ij，对应的K元素为Kij＝ViVjcosθij，对应的L元素为Lij＝ViVjsinθij；对于任一节点i，对应的M元素为Mi＝Vi2；K、L是m维列向量，M是n维列向量，则y是(2m+n)维列向量；其中Vi、Vj是节点i、j的电压幅值，θij是节点i、j之间相角差，即θi‑θj。设置中间变量u如下：u=ln(K2+L2)arctan(L/K)ln(M)]]>式中：ln(K2+L2)是将K和L中同一行的元素平方后求和再求自然对数形成的m维列向量，arctan(L/K)是将L和K中同一行元素相除后求反正切函数形成的m维列向量，ln(M)是对M中所有元素分别求自然对数形成的n维列向量，u是(2m+n)维列向量。步骤5：利用中间变量建立包含SCADA量测的分步状态估计模型：z＝Ay+εzu＝f(y)u＝Bx+εy式中：A是根据z和y之间关系所建立的常系数矩阵；B是根据u和x之间关系所建立的常系数矩阵，f(y)是根据u和y之间关系建立的非线性函数向量；εz和εy是满足高斯分布的误差向量。步骤6：将PMU量测中电压幅值平方添加到步骤5中第一个等式，建立如下方程：zV2=zzp=AApy]]>式中：zp＝V2，Ap是根据zp和y之间关系所建立的常系数矩阵。步骤7：由y获得u，将PMU量测中电压相角量测添加到步骤5中第三个等式，建立如下方程：uθ=uup=BBpx]]>式中：up＝θ，Bp是根据up和x之间关系所建立的常系数矩阵。步骤8：将求得的变量x中ln(V)部分做以自然数e为底的指数计算，即V＝eln(V)，求出的电网状态量。