電力系統(tǒng)過程狀態(tài)估計(jì)研究.pdf

1、狀態(tài)估計(jì)所提供信息的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，對于電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有十分重要的意義。現(xiàn)有的時(shí)間周期觸發(fā)方式的狀態(tài)估計(jì)，在網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)測和電網(wǎng)運(yùn)行控制兩方面用途之中，都存在一定的局限性。首先，由于狀態(tài)估計(jì)觸發(fā)和SCADA掃描在周期上差距很大，調(diào)度中心難以細(xì)致地掌握到系統(tǒng)運(yùn)行過程中運(yùn)行狀態(tài)變化情況。其次，調(diào)度中心只能通過狀態(tài)估計(jì)提供的單一時(shí)間斷面狀態(tài)來制定控制策略，然而單一時(shí)間斷面狀態(tài)無法全面地反映系統(tǒng)在一個(gè)過程中的運(yùn)行情況，因而控制策略的制

2、定難以做到安全性與經(jīng)濟(jì)性兼顧。
　　隨著系統(tǒng)狀態(tài)的不斷變化，狀態(tài)估計(jì)也需要不斷地進(jìn)行計(jì)算，從時(shí)間過程角度研究它，符合物理現(xiàn)象的本質(zhì)。本文以改善狀態(tài)估計(jì)在網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)測和電網(wǎng)運(yùn)行控制兩方面效用為目的，提出了面向過程的狀態(tài)估計(jì)方法。
　　借助過程函數(shù)的概念，對基于過程的狀態(tài)估計(jì)模型進(jìn)行了描述。提出了由量測量的變化情況來引導(dǎo)狀態(tài)估計(jì)觸發(fā)，即每當(dāng)狀態(tài)估計(jì)器收到的一定比例的發(fā)生了較為明顯變化的遙測量，或者出現(xiàn)遙信變位，就觸發(fā)狀態(tài)估計(jì)計(jì)算

3、。變化量測觸發(fā)方式（changed measurement triggering mode, CMTM）是一種智能的觸發(fā)方式，能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)變化的快慢，動(dòng)態(tài)地選取狀態(tài)估計(jì)的觸發(fā)時(shí)刻。
　　polling方式的追蹤狀態(tài)估計(jì)是應(yīng)答式遠(yuǎn)動(dòng)支持下的一種非完全處理狀態(tài)估計(jì)，采用能夠靈活處理量測量的方法，僅處理被更新量測，追蹤求解狀態(tài)量，屬于以少許估計(jì)精度損失換取計(jì)算速度提升的方法。提出了兩種polling方式的追蹤狀態(tài)估計(jì)算法——最小二乘

4、遞推法逐次追蹤狀態(tài)估計(jì)和靈敏度分析法逐次追蹤狀態(tài)估計(jì)。最小二乘遞推法逐次追蹤狀態(tài)估計(jì)，即基于最小二乘遞推估計(jì)，在每一計(jì)算時(shí)刻僅處理被更新量測，完成對狀態(tài)向量的估計(jì)。靈敏度分析法逐次追蹤狀態(tài)估計(jì)則是在每一計(jì)算時(shí)刻，利用狀態(tài)量估值、量測量以及功率估計(jì)值之間的靈敏度關(guān)系處理被更新量測。
　　根據(jù)狀態(tài)量與量測量之間的靈敏度關(guān)系，提出了狀態(tài)影響系數(shù)的概念，以表示量測量對系統(tǒng)狀態(tài)量估值影響能力的大小。在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜途€路參數(shù)一定的條件下，影響狀態(tài)

5、影響系數(shù)的因素包括系統(tǒng)負(fù)荷水平、量測冗余度、量測類型等?；跔顟B(tài)影響系數(shù)，提出了觸發(fā)閾值的個(gè)體選取方法。
　　提出了過程特征斷面狀態(tài)估計(jì)，即借助傳統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)算法估計(jì)出能夠表征系統(tǒng)在一個(gè)時(shí)段上典型運(yùn)行特征的一組時(shí)間斷面狀態(tài)量，可作為全局控制的有效依據(jù)。過程特征斷面至少包括極端過程特征斷面和期望過程特征斷面。
　　設(shè)計(jì)了過程狀態(tài)估計(jì)模式。過程狀態(tài)估計(jì)的動(dòng)態(tài)周期是由變化量測觸發(fā)方式狀態(tài)估計(jì)環(huán)節(jié)提供，同時(shí)也作為polling方式追蹤

6、估計(jì)環(huán)節(jié)的追蹤時(shí)段以及過程特征斷面估計(jì)環(huán)節(jié)的運(yùn)行控制分析時(shí)段。通過對觸發(fā)閾值等參數(shù)的調(diào)整，使動(dòng)態(tài)周期為一個(gè)分鐘級的時(shí)間，以動(dòng)態(tài)周期為紐帶，便將三個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)的聯(lián)系起來。
　　仿真算例表明了本文方法的可行性和優(yōu)越性。首先，變化量測觸發(fā)方式的狀態(tài)估計(jì)能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)變化的快慢，動(dòng)態(tài)地選取過程狀態(tài)估計(jì)的動(dòng)態(tài)周期，并能夠?yàn)閜olling方式的追蹤狀態(tài)估計(jì)提供高精度的追蹤初值。其次，polling方式的追蹤狀態(tài)估計(jì)，處理量測量具有極快的速度，