CN101635456B - 输配电网联合状态估计的方法 - Google Patents

Abstract

一种输配电网联合状态估计的方法，涉及电网稳态分析技术领域，所解决的是减小输配电网的交界上潮流误差的技术问题。该方法的具体步骤如下：首先搜索配电网，把各馈线负荷等值到各出线开关上；再根据配电网的各出线开关对输电网进行至少三次以上的状态估计；然后计算出配电网各出线开关的对称三相出线负荷值，及配电网各出线开关的三相不对称出线负荷值；然后再计算输电网母线上所有开关的等值约束值，并将计算结果作为下一次输电网状态估计的母线注入负荷不平衡量参与下一次输电网状态估计，直至其收敛至设定约束值。本发明提供的方法，能减小输配电网的交界上潮流误差。

Description

输配电网联合状态估计的方法

技术领域

本发明涉及电网稳态分析的技术，特别是涉及一种输配电网联合状态估计的方法的技术。

背景技术

状态估计计算(State Estimation，SE)是能量管理系统(Energy ManagementSystem，EMS)的重要组成部分，其原理利用采集的实时数据上，进行电网的状态估计，剔除不良数据，给出一个较好的、可信的电网状态(即所有母线的电压幅值和相角)，形成一个可靠的实时数据库，作为其他高级应用分析的数据源。

在地区电网中，输、配电网一般同时存在，尤其在小型局部电网中，二者是一体、密不可分的。高压输电网一般环网运行，其采集点较多，可观测性较强；而配电网网络具有环网设计，开环运行的特点，其采集点较少，可观测性较弱。

目前的状态估计迭代方法，较多应用于输电网中。由于配电网量测采集点少，且三相采集不平衡、三相参数不对称，导致在输电网中所应用的状态估计方法在配电网中难以实现。因此，在求解电力系统状态方程中，一般对输电网采用状态估计，对配电网采用负荷分配的潮流计算方法，两者相互独立，分别求解，导致求解的结果在输配电网的交界上的潮流难以协调，误差较大。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能减小输配电网的交界上潮流误差的输配电网联合状态估计的方法。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种输配电网联合状态估计的方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)搜索配电网中的出线开关，把配电网的各馈线负荷等值到各出线开关上；

2)把配电网的各出线开关作为输电网的等值负荷，对输电网进行至少三次状态估计，得到输电网状态的初始估计值；

3)根据输电网状态的初始估计值，再次对输电网进行状态估计，得到估计值为：

x(k+1)＝f[x(k)，k]+ω(k)；

其中，k＞＝3；

其中，k为状态估计的次数，x(k)为第k次状态估计的估计值(即电压幅值和相角)，x(k+1)为第k+1次状态估计的估计值，f[x(k)，k]为x(k)和k之间的转移矩阵，ω(k)为第k次状态估计的高斯噪声；

4)根据步骤3中输电网状态估计的估计值x(k+1)计算配电网的母线负荷，进而计算出配电网各出线开关的对称三相出线负荷值；

5)根据配电网的各出线开关进行配电网馈线负荷潮流计算，计算出配电网各出线开关的三相不对称出线负荷值；

6)根据步骤4所计算出的各出线开关的对称三相出线负荷值和步骤5所计算出的各出线开关的三相不对称出线负荷值形成等值约束，得到输电网估计和配电网潮流计算出各出线开关的约束值为：

其中，

为第i个出线开关的输电网估计和配电网潮流计算的约束值，Q_{feederbreak-a-i}、Q_{feederbreak-b-i}、Q_{feederbreak-c-i}分别为第i个出线开关的三相不对称出线负荷值中的三个单相出线负荷值；

对输电网母线上的所有开关存在等值约束为：

其中，n为输电网母线上的开关数量，i∈[1，n]；

7)把输电网母线上所有开关的等值约束值作为下一次输电网状态估计的母线注入负荷不平衡量；

8)重复步骤4至步骤7，直至输电网母线上所有开关的等值约束值

本发明提供的输配电网联合状态估计的方法，把输电网、配电网两种网络结合起来，通过对输电网状态估计、配电网三相潮流计算、边界等值约束三个步骤进行反复求解对输配电网的联合状态估计进行联合估计，有效弥补了配电网的量测采集点不足而导致的状态估计问题，从而准确的求解出配电网的出线开关三相潮流，实现配电网潮流的实用化，能减小输配电网的交界上潮流误差。

附图说明

图1是本发明实施例的输配电网联合状态估计的方法估计流程图。

具体实施方式

以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。

如图1所示，本发明实施例所提供的一种输配电网联合状态估计的方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)搜索配电网中的出线开关，把配电网的各馈线负荷等值到各出线开关上；

2)把配电网的各出线开关作为输电网的等值负荷，对输电网进行至少三次状态估计，得到输电网状态的初始估计值；

3)根据输电网状态的初始估计值，再次对输电网进行状态估计，得到估计值为：

x(k+1)＝f[x(k)，k]+ω(k)；

其中，k＞＝3；

其中，k为状态估计的次数，x(k)为第k次状态估计的估计值(即电压幅值和相角)，x(k+1)为第k+1次状态估计的估计值，f[x(k)，k]为x(k)和k之间的转移矩阵，ω(k)为第k次状态估计的高斯噪声；

4)根据步骤3中输电网状态估计的估计值x(k+1)计算配电网的母线负荷，进而计算出配电网各出线开关的对称三相出线负荷值；

5)根据配电网的各出线开关进行配电网馈线负荷潮流计算，计算出配电网各出线开关的三相不对称出线负荷值；

6)根据步骤4所计算出的各出线开关的对称三相出线负荷值和步骤5所计算出的各出线开关的三相不对称出线负荷值形成等值约束，得到输电网估计和配电网潮流计算出各出线开关的约束值为：

其中，

为第i个出线开关的输电网估计和配电网潮流计算的约束值，Q_{feederbreak-a-i}、Q_{feederbreak-b-i}、Q_{feederbreak-c-i}分别为第i个出线开关的三相不对称出线负荷值中的三个单相出线负荷值；

对输电网母线上的所有开关存在等值约束为：

其中，n为输电网母线上的开关数量，i∈[1，n]；

7)把输电网母线上所有开关的等值约束值作为下一次输电网状态估计的母线注入负荷不平衡量；

8)重复步骤4至步骤7，直至输电网母线上所有开关的等值约束值

Claims (1)

1.一种输配电网联合状态估计的方法，其特征在于，具体步骤如下： 

1)搜索配电网中的出线开关，把配电网的各馈线负荷等值到各出线开关上； 

2)把配电网的各出线开关作为输电网的等值负荷，对输电网进行至少三次状态估计，得到输电网状态的初始估计值； 

3)根据输电网状态的初始估计值，再次对输电网进行状态估计，得到估计值为： 

x(k+1)＝f[x(k)，k]+ω(k)； 

其中，k＞＝3； 

其中，k为状态估计的次数，x(k)为第k次状态估计的估计值，x(k+1)为第k+1次状态估计的估计值，f[x(k)，k]为x(k)和k之间的转移矩阵，ω(k)为第k次状态估计的高斯噪声； 

4)根据步骤3中输电网状态估计的估计值x(k+1)计算配电网的母线负荷，进而计算出配电网各出线开关的对称三相出线负荷值； 

5)根据配电网的各出线开关进行配电网馈线负荷潮流计算，计算出配电网各出线开关的三相不对称出线负荷值； 

6)根据步骤4所计算出的各出线开关的对称三相出线负荷值和步骤5所计算出的各出线开关的三相不对称出线负荷值形成等值约束，得到输电网估计和配电网潮流计算出各出线开关的约束值为： 

其中，

为第i个出线开关的输电网估计和配电网潮流计算的约束值，Q_sebreak-i为步骤4所计算出的各出线开关的对称三相出线负荷值，Q_{feederbreak-a-i}、Q_{feederbreak-b-i}、Q_{feederbreak-c-i}分别为第i个出线开关的三相不对称出线负荷值中的三个单相出线负荷值； 

对输电网母线上的所有开关存在等值约束为： 

其中，n为输电网母线上的开关数量，i∈[1，n]； 

7)把输电网母线上所有开关的等值约束值

作为下一次输电网状态估计的母线注入负荷不平衡量； 

8)重复步骤4至步骤7，直至输电网母线上所有开关的等值约束值