[发明专利]基于改进匹配追踪的智能配电网潮流雅可比矩阵估计方法

摘要

一种基于改进匹配追踪的智能配电网潮流雅可比矩阵估计方法：获取配电网的节点数，输入网络最大度的保守估计值，设定残差阈值及最大迭代次数；获取系统各节点的当前时刻和历史量测数据；将历史量测数据分别与当前时刻测数据做差，得到多组变化向量来构造传感矩阵；得到电压相角和电压幅值的相关系数向量；更新传感矩阵列号索引集合；利用传感矩阵列号索引集合求最小二乘解，更新残差向量；判断更新后的残差向量的2范数是否小于残差阈值；得到残差相关系数向量，更新传感矩阵列号索引集合；求最小二乘解，重新构造列号索引集合，再次更新残差向量；输出最小二乘估计结果，根据传感矩阵列号索引集合恢复出2N维向量作为雅可比矩阵一个元素的估计结果并输出。

主权项

一种基于改进匹配追踪的智能配电网潮流雅可比矩阵估计方法，其特征在于，包括如下步骤：1)获取配电网的节点数，将源节点编号为0，其他节点依次编号为1,…,i,…,N，输入网络最大度的保守估计值dmax，设定残差阈值ε及最大迭代次数M；2)获取系统各节点同步相量量测装置的有功功率、无功功率、电压幅值和电压相角当前时刻的量测数据和C组历史量测数据，其中，C是大于1的整数；3)将C组历史量测数据分别与当前量测值做差，得到C组有功功率、无功功率、电压幅值和电压相角的变化向量，利用节点1～节点N电压量测的变化向量构造传感矩阵，初始化潮流雅可比矩阵的行号m＝1；4)若m不大于N，选取节点i的有功功率量测变化向量初始化残差向量，分别计算传感矩阵的第q列和第q+N列与传感矩阵所有列的相关性，得到电压相角的相关系数向量uθ和电压幅值的相关系数向量uU，此时i＝m，q＝m；若m大于N则用节点i的无功功率量测变化向量初始化残差向量，分别计算传感矩阵的第q‑N列和第q列与传感矩阵所有列的相关性，得到电压相角的相关系数向量uθ和电压幅值的相关系数向量uU，此时i＝m‑N，q＝m；初始化传感矩阵列号索引集合为空集，初始化迭代次数n＝1；5)分别选取电压相角的相关系数向量uθ和电压幅值的相关系数向量uU中最大的z个数值，其中z＝dmax+1，将z个数值对应的传感矩阵中的列号索引构成集合Ωn，更新传感矩阵列号索引集合；6)利用传感矩阵列号索引集合求最小二乘解，更新残差向量；7)若更新后的残差向量的2范数R小于残差阈值ε，则进入步骤11)；否则：如果迭代次数n＝1，分别选取电压相角的相关系数向量uθ和电压幅值的相关系数向量uU中最大的2z个值，将2z个值对应的传感矩阵中的索引构成集合Ωn，更新列号索引集合，迭代次数n＝n+1，返回步骤6)；如果迭代次数n＝2，则迭代次数n＝n+1，进入步骤8)；8)分别计算更新后的残差向量与传感矩阵各列的相关性，得到残差相关系数向量u，选取残差相关系数向量u中最大的2z列，将2z列对应的传感矩阵中的索引构成集合Ωn，更新传感矩阵列号索引集合；9)利用传感矩阵列号索引集合求最小二乘解，选取最小二乘解中绝对值最大的4z项，将4z项对应的传感矩阵中的索引更新集合Ωn，重新构造列号索引集合，再次更新残差向量；10)若再次更新的残差向量的2范数R小于残差阈值ε或者迭代次数超过设定的最大迭代次数M，则进入步骤11)；否则n＝n+1，返回步骤8)；11)输出最小二乘估计结果，根据传感矩阵列号索引集合恢复出2N维向量作为雅可比矩阵第m行的估计结果，m＝m+1；若m大于2N，停止迭代，输出雅可比矩阵估计结果，否则，返回步骤4)。