一種病態電網狀態估計方法
【技術領域】
[0001] 發明涉及一種病態電網狀態估計方法，屬于電力系統運行和控制技術領域。
【背景技術】
[0002] 作為能量管理系統（EnergyManagementSystem，EMS)的核心，電力系統狀態估計 通過對生數據的處理，獲得狀態量的最佳估計值。目前正常狀態的電網狀態估計算法已日 趨成熟，主要有加權最小二乘法、快速分解法、量測量變換法和逐次型算法等。每種算法具 有其各自的特點，但是都不適用于存在小支路、重負荷等病態的系統，所以亟需一種可以處 理病態電網狀態估計的方法。
[0003] 同倫法（延拓法）是20世紀70年代發展起來的一種求解非線性方程組的數值方 法，20世紀80年代將此法應用到病態電網的潮流研宄之中，但到目前為止尚未應用于狀態 估計的研宄之中。對于病態電網的狀態估計問題，還沒有很好的解決方法，現有技術也沒有 對此類型問題進行研宄，沒有利用相關數值方法進行計算，更沒有提出多啟動多延拓的思 想。
【發明內容】
[0004] 發明目的：本發明提供一種病態電網狀態估計方法，該方法能夠有效擴大狀態估 計值的收斂范圍，解決了病態電網的狀態估計問題。
[0005] 技術方案：本發明提出一種病態電網狀態估計方法，包括獲得電力系統的網絡參 數和量測量，還包括以下步驟：
[0006] 利用所獲得的參數進行狀態估計程序初始化，該初始化包括確定一個初始估計值 Xd，設一次延拓迭代次數為m、迭代步長為1 = 1/m，最大延拓次數為1"，迭代精度為e，置 延拓次數n= 1，迭代次數j= 0,參數t= 0以及形成導納矩陣；
[0007] 構造病態電網狀態估計的延拓方程：
[0008]
【主權項】
1. 一種病態電網狀態估計方法，包括獲得電力系統的網絡參數和量測量，其特征在于， 還包括以下步驟： 利用所獲得的參數進行狀態估計程序初始化，該初始化包括確定一個初始估計值χ〇， 設一次延拓迭代次數為m、迭代步長為I = 1/m，最大延拓次數為Nniax，迭代精度為ε，置延 拓次數η = 1，迭代次數j = 0,參數t = O以及形成導納矩陣； 構造病態電網狀態估計的延拓方程：
其中，F(X) = h(x)-z，h為非線性量測函數，z為量測量；J為構造的延拓方程；t為參 數；X為狀態量，包括電壓幅值V和電壓相角θ ;X(I為一初始估計值；#~^為？〇〇在&處 的雅克比矩陣； 將延拓方程兩邊對t求導得：
其中，Γ X(x，t)為J對X的偏導，Γ t(x，t)為J對t的偏導； 根據顯式龍格-庫塔法公式計算相應的系數并得到xj+1; 令j = j+l，t = t+1，若j〈m則返回顯式龍格-庫塔法公式的系數計算，否則轉收斂判 斷步驟； 以延拓后的xmS新的初值再進行一次延拓計算得到X %，判斷計算得到的xm是否收斂， 若I Ixm-X2mI I < ε則收斂，輸出結果； 若不收斂則令η = η+1，若n>Nmax，則提示不收斂，否則以XmS新初值，即X d= X m，重新 開始初始化。
2. 如權利要求1所述的病態電網狀態估計方法，其特征在于，所獲得的網絡參數包括： 母線編號、名稱、補償電容，輸電線路的支路號、首端節點和末端節點編號、串聯電阻、串聯 電抗、并聯電導、并聯電納、變壓器變比和阻抗。
3. 如權利要求1所述的病態電網狀態估計方法，其特征在于，所獲得的量測量包括節 點電壓幅值、節點注入有功功率和無功功率，普通線路支路和變壓器支路的有功功率和無 功功率。
4. 如權利要求1所述的病態電網狀態估計方法，其特征在于，所述顯式龍格-庫塔法公 式為四階：
，Ij為第j次迭代時的迭代步長， 計算相應的系數Kp K2、1(3和K 4，并得到xj+1。
【專利摘要】本發明公開了一種病態電網狀態估計方法，將原來狀態估計的問題轉換為常微分方程的初值問題，同時利用經典四階龍格-庫塔數值計算方法求解，又借助多啟動多延拓技術，提出新的收斂判據，最終擴大了狀態估計的收斂范圍，適應于病態狀態估計問題的求解。本發明提出的方法對小阻抗支路病態狀態估計和重負荷病態狀態估計都有良好的處理能力，體現了對病態狀態估計問題的適用性。
【IPC分類】G06F19-00
【公開號】CN104750993
【申請號】CN201510157795
【發明人】衛志農, 李春, 孫國強, 孫永輝, 厲超, 楚云飛
【申請人】河海大學
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年4月3日