[发明专利]引入PMU支路电流相量的电力系统静态状态估计方法

摘要

本发明公开了一种引入PMU支路电流相量的电力系统静态状态估计方法。本发明首先根据系统中已知的数据将量测方程列写出来。接着将PMU装置根据系统经过计算后达到可观的要求配置到系统中，然后将PMU得到的数据应用到系统中，本发明以PMU数据为主，辅以经过量测变换后的SCADA数据和PMU伪量测数据及类PMU数据对PMU可观测不足点的数据进行补充，使系统达到可观，从而使系统的估计精度得到提高。本发明可以在配置较少PMU数据的情况下得到较精确的数据，充分利用PMU量测数据，可以更好的进行状态估计。

主权项

引入PMU支路电流相量的电力系统静态状态估计方法，其特征在于：一、读取EMS系统中的电网数据；二、读取系统中的实时量测值，列写系统量测方程如下：z＝h(x)+v；目标函数方程：J(x)＝[z‑h(x)]TR‑1[z‑h(x)]；式中z为量测矢量,h(x)为量测量函数矢量，v为量测误差，R‑1为系统量测权重矩阵；三、初始化，包括：对状态量设置初值，节点PMU进行配置，获得节点导纳矩阵，设置迭代门限；四、输入量测矢量z，包括SCADA系统中节点有功量测、节点无功量测，支路有功量测和支路无功量测；PMU装置测得的节点电压幅值和相角，节点支路电流幅值和相角；五、将电流相量变换为支路潮流，利用PMU电压相量和电流相量量测计算出相关的等值功率量测值，然后再状态估计中加以利用：Pij=UiIicos(θui-θii)Qij=UiIisin(θui-θii)---(1)]]>其中，Pij和Qij分别为节点i与节点j之间的支路ij的有功功率和无功功率，Ui为节点i的电压，Ii为节点i的电流，和分别为节点i的电压相角和电流相角；Pij和Qij的权值按照如下误差传递公式计算：RPij=(∂Pij∂Uiσui)2+(∂Pij∂Iiσii)2+(∂Pij∂θuiσθui)2+(∂Pij∂θiiσθii)2---(2)]]>RQij=(∂Qij∂Uiσui)2+(∂Qij∂Iiσii)2+(∂Qij∂θuiσθui)2+(∂Qij∂θiiσθii)2---(3)]]>其中，为等值有功量测和等值无功量测的误差方差，分别为电压幅值、电流幅值、电压相角、电流相角量测误差的标准差；和将电流相量变换为PMU相关节点电压相量，利用PMU节点电压相量和支路电流相量，推算出相关节点的电压相量，为：U·j=I·ij-(Yi0+Yij)U·i-Yij---(4)]]>其中,为节点j的相电压，为节点i的相电压，为支路ij的电流向量，Yi0为节点i的对地电容，Yij为节点导纳矩阵的元素；的权值按照如下误差传递公式计算；Ru·j=(∂U·j∂Uiσui)2+(∂U·j∂Iiσii)2+(∂U·j∂θuiσθui)2+(∂U·j∂θiiσθii)2---(5)]]>其中，为等值电压向量量测的误差方差，和分别为电压幅值Ui、电压相角θ、支路电流Iij和支路电流相角对应的标准差；的权值表示为转化的支路功率和电压相量代入到量测方程中，进行迭代；检验目标函数J(x)＝[z‑h(x)]TR‑1[z‑h(x)]值是否小于收敛标准，若满足则状态估计结束，得到可观测下的状态估计误差协方差和估计误差总方差：估计误差协方差：估计误差总方差：若不满足返回步骤五继续进行迭代；六、将此估算结果送入系统数据库中，供电力系统调度中心的工作人员随时估计出电力系统当前的运行状态，保证系统正常运行。