電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì).pdf

1、電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)是當(dāng)代電力系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)(EMS)的重要組成部分，尤其在電力市場(chǎng)環(huán)境中發(fā)揮著更為重要的作用。電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)理論雖然在70年代初期就已確立，在近十幾年中不斷得到完善和改進(jìn)。但是，電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)仍然有許多值得進(jìn)一步研究的領(lǐng)域。比如，針對(duì)特定的系統(tǒng)，如何選擇一種估計(jì)準(zhǔn)確、收斂好和計(jì)算速度快的估計(jì)算法，就是一項(xiàng)很值得研究的課題。本文在電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)可觀測(cè)性分析和估計(jì)算法方面進(jìn)行了較為深入的研究和探討。本文首先回顧了已有的

2、三類狀態(tài)估計(jì)可觀測(cè)性分析方法——拓?fù)浞?、?shù)值法和混合法，其中重點(diǎn)介紹了基于潮流定解條件的混合模式的可觀測(cè)性分析方法，探討了它們的優(yōu)缺點(diǎn)；進(jìn)而，針對(duì)潮流島內(nèi)未知狀態(tài)量最多只有一個(gè)復(fù)電壓的特性，提出了潮流島狀態(tài)變量的概念，用潮流島的狀態(tài)變量代替島內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)變量；再對(duì)降階網(wǎng)絡(luò)建立拓?fù)淠Ｊ降难趴杀染仃嚕罁?jù)潮流定解條件在降階雅可比矩陣基礎(chǔ)上進(jìn)行量測(cè)島的合并。該方法能夠減少可觀測(cè)性檢驗(yàn)過程中未知變量的個(gè)數(shù)，添加偽量測(cè)也更方便。本文首先探討了

3、幾種經(jīng)典狀態(tài)估計(jì)算法，分析了它們?cè)诓煌到y(tǒng)中應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)，還分析了狀態(tài)估計(jì)數(shù)值病態(tài)問題的來(lái)源，并且給出了衡量估計(jì)算法數(shù)值穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上提出了一種基于分塊雅可比矩陣的加權(quán)最小二乘估計(jì)算法。該方法將全部的注入功率量測(cè)、虛擬量測(cè)和必要的支路量測(cè)來(lái)構(gòu)建一組恰好可求解系統(tǒng)全部狀態(tài)變量的量測(cè)集，將余下的支路功率量測(cè)作為量測(cè)系統(tǒng)的冗余部分看待，并依此對(duì)量測(cè)雅可比矩陣進(jìn)行分塊。分塊以后的雅可比矩陣第一部分為對(duì)角主元占優(yōu)的方陣，雅可比矩陣的第二