[发明专利]电力系统状态的双曲余弦型最大指数平方抗差估计方法

摘要

本发明公开了属于电力系统调度自动化领域的电力系统状态的双曲余弦型最大指数平方抗差估计方法。该方法是基于抗差性好、计算效率高的双曲余弦型最大指数平方抗差状态估计；包括如下步骤：步骤A.提取电力系统节点注入有功和无功、支路有功和无功功率，以及节点电压幅值参数；以此建立双曲余弦型最大指数平方抗差状态估计模型；步骤B.利用原‑对偶内点算法，对所述双曲余弦型最大指数平方抗差状态估计模型求解。本发明有效抑制包括一致性不良数据在内的多个不良数据，显示了良好的抗差性，并有很高的计算效率，得到广泛应用。

主权项

1.一种电力系统状态的双曲余弦型最大指数平方抗差估计方法，其特征在于，该方法是基于抗差性好、计算效率高的双曲余弦型最大指数平方抗差状态估计；包括如下步骤：步骤A.提取电力系统节点注入有功和无功、支路有功和无功功率，以及节点电压幅值参数；以此建立双曲余弦型最大指数平方抗差状态估计模型；双曲余弦型最大指数平方抗差状态估计模型为：s.t.g(x)＝0，r＝z‑h(x)，其中：z∈R^m为量测矢量，包括节点注入有功和无功、支路有功和无功以及节点电压幅值量测；x∈Rⁿ为状态矢量，包括节点电压幅值和平衡节点除外的其他各个节点相角；h:Rⁿ→R^m为由状态矢量到量测矢量的非线性映射；r_i为残差矢量r的第i个元素；g(x):Rⁿ→R^c为零注入功率等式约束；w_i为第i个量测量的权重，σ₀和σ₁为窗宽参数步骤B.利用原‑对偶内点算法，对所述双曲余弦型最大指数平方抗差状态估计模型求解；具体步骤包括：步骤B1：令x为平启动状态变量；选择r⁽⁰⁾＝λ⁽⁰⁾＝π⁽⁰⁾＝0；设置收敛判据ε＝10^‑6，置迭代计数器k＝0；步骤B2：求解修正方程，得到[dx^T dr^T dλ^T dπ^T]；其具体步骤如下：步骤B21：形成量测方程以及零注入功率约束对应的雅克比矩阵及形成量测方程以及零注入功率约束对应的海森矩阵及其中h(x)为状态矢量到量测矢量的映射，即为量测估计值；z＝h(x)+ε为量测方程，z和x如步骤A所示，ε∈R^m为量测误差向量；h(x)的具体表达式介绍如下：对于节点i的电压幅值量测，v_i＝v_i；对于注入有功量测，j∈N_i意思为与节点i相联的所有节点；G_ij,B_ij分别为节点导纳矩阵第i行第j列的实部和虚部，v_i和v_j分别为节点i和节点j的电压幅值；θ_ij为节点i和节点j的相角差；对于注入无功量测，对于支路ij的有功量测，其中g_si为支路ij的首端对地电导，其中g_ij和b_ij分别为支路ij的串联电导和串联电纳；对于支路ij的无功量测，其中b_si为支路ij的首端对地电纳；g(x)＝0为零注入功率约束；步骤B22：引入拉格朗日函数式中：λ∈R^c及π∈R^m为拉格朗日乘子矢量；计算式中，W为R^m×m的对角阵，其对角元素为步骤B23：求解方程得到[dx^T dr^T dλ^T dπ^T]；步骤B3，修正变量步骤B4：判断是否收敛，若max(dx)<ε,则转步骤B6，否则进入步骤B5；步骤B5：令迭代计数器k＝k+1，进入步骤B2；步骤B6：输出最优解，结束。