基于PMU量測(cè)信息的面向過程狀態(tài)估計(jì)研究.pdf

1、電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)是能量管理系統(tǒng)（EMS-Energy Management System）的重要組成部分，它為在線分析和控制功能提供電網(wǎng)實(shí)時(shí)工況，其性能直接影響分析的準(zhǔn)確性和控制的效果。傳統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)主要基于監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集（SCADA-Supervisory Controland Data Acquisition）系統(tǒng)提供的遙測(cè)量，采用迭代計(jì)算求得狀態(tài)向量。目前相量測(cè)量單元（PMU-Phasor Measurement Unit）已逐步成

2、為電力系統(tǒng)的一個(gè)重要數(shù)據(jù)來(lái)源，較之SCADA它具有精度高、全網(wǎng)嚴(yán)格同步、更新周期短等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)的直接測(cè)量。因此研究PMU量測(cè)信息在狀態(tài)估計(jì)中的應(yīng)用具有重要的理論及實(shí)踐意義。
　　利用部分節(jié)點(diǎn)的PMU量測(cè)數(shù)據(jù)，通過電流相量值計(jì)算新息建立了交流潮流模型下的新息網(wǎng)絡(luò)圖。交流潮流模型下的新息網(wǎng)絡(luò)圖是電流新息值的物理載體，與直流流潮流模型的建立不同，節(jié)點(diǎn)注入電流值利用PMU直接測(cè)量或間接計(jì)算得到，因此在建立新息網(wǎng)絡(luò)的過程中需要保

3、留這些注入新息源。選擇有PMU電流量測(cè)的支路作為連支，其余支路作為樹支，然后由連支推算得到?jīng)]有PMU量測(cè)的樹支的新息值。在進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，考慮節(jié)點(diǎn)注入新息源的影響，把新息注入源節(jié)點(diǎn)與地節(jié)點(diǎn)之間的支路作為連支然后再進(jìn)行修正，這樣便得到更為精確的連支推算新息值。
　　給出了存在多重網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化等不良情況時(shí)，采用交流潮流模型的新息網(wǎng)絡(luò)圖法狀態(tài)估計(jì)的識(shí)別邏輯及估計(jì)計(jì)算過程。當(dāng)交流潮流模型下的新息網(wǎng)絡(luò)圖建立之后，支路電流值可以由部分連支量經(jīng)

4、過連支推算得到。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)中存在相關(guān)的多重拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化，分別定義交流潮流模型下的潮流修正電流值和修正預(yù)估比，以便進(jìn)行識(shí)別。在排除網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化的影響之后，根據(jù)得到的潮流修正電流值和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)就可以線性地估計(jì)出網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，并對(duì)可能存在的壞數(shù)據(jù)問題進(jìn)行了討論。
　　提出了一種面向過程的新息圖法特征狀態(tài)分析方法，用以處理海量PMU量測(cè)數(shù)據(jù)。首先基于交流潮流模型下的拓展新息圖法進(jìn)行時(shí)間過程的劃分，然后在過程內(nèi)建立表征電力系統(tǒng)極端運(yùn)

5、行情況和平均運(yùn)行情況的極端運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)圖和期望運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)圖。通過對(duì)這些新息網(wǎng)絡(luò)圖的解算，能夠快速得到表征電力系統(tǒng)在這個(gè)運(yùn)行時(shí)段內(nèi)的典型特征狀態(tài)，為控制中心制訂及時(shí)和全面的決策提供有效依據(jù)。
　　提出了一種基于時(shí)間過程新息的SCADA/PMU混合量測(cè)狀態(tài)估計(jì)方法。首先把PMU的電流量測(cè)轉(zhuǎn)換成功率量測(cè)，然后在初始計(jì)算時(shí)刻與SCADA量測(cè)一起進(jìn)行非線性運(yùn)算，得到狀態(tài)估計(jì)值和功率量測(cè)量之間的靈敏度矩陣。在以后的PMU采樣時(shí)刻將轉(zhuǎn)換的PMU量測(cè)和