CN103413044A - 一种基于变电站量测信息的电力系统局部拓扑估计方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于变电站量测信息的电力系统局部拓扑估计方法，通过对SCADA系统采集到的电力系统遥测及遥信数据进行逻辑分析，甄别可疑遥测、遥信数据，并定位可疑数据所属的变电站，利用单一或相邻多个变电站内实时采集的功率及电流量测信息，建立线性规划模型，对输电网络局部拓扑结构进行实时估计，修正数据中存在的错误。本发明提出的方法能够通过优化原理对变电站内的拓扑错误进行准确辨识，为状态估计程序提供可靠的输入数据。进而减少可疑量测的干扰，避免局部误差影响全局结果。

Description

一种基于变电站量测信息的电力系统局部拓扑估计方法

技术领域

本发明涉及一种基于变电站量测信息的输电网络局部拓扑估计方法，属于电气工程领域下的电力系统及其自动化领域，特别涉及电力系统状态估计问题中的网络拓扑估计技术。

背景技术

电力系统状态估计是能量管理系统（EMS）必备的基础功能，它利用电力系统实时采集的各类量测数据作为输入，通过数据预处理、拓扑分析、状态估计计算、不良数据辨识等环节，最终输出包括系统内所有节点的电压幅值、相角，所有连接元件的有功功率、无功功率、电流，所有发电、负荷设备的功率，以及全网拓扑结构在内的完整可靠的电力系统实时运行状态，为稳定分析等其他电力系统高级应用提供可靠的基础数据。

当前主流状态估计的核心算法大多为加权最小二乘法，该方法具有较好的收敛性与全局寻优能力，适用于大规模电力系统的实时连续计算。然而，该方法的抗差能力较差，当输入量测数据中具有较大误差时，该方法无法给出准确可靠的估计结果。因此，若要保证上述算法在存在不良数据的系统中仍能给出准确的计算结果，需要对量测数据进行修正，降低不良数据对状态估计的影响。

当前各电网调度中心广泛使用的状态估计方法大多以SCADA系统实时采集的量测数据作为计算输入。该类量测数据包括遥测数据（即模拟量数据，主要包括电压幅值、功率、电流、变压器分接头档位）与遥信数据（即数字量数据，主要包括开关、刀闸的开断状态）。调度运行经验表明，实际运行中遥信数据带来的网络拓扑错误，成为导致状态估计误差扩大的重要因素之一。因此，利用SCADA量测数据获得可靠的电力系统拓扑结构，对提高EMS应用软件的计算分析性能具有重要的工程意义。

发明内容

本发明对SCADA系统采集到的电力系统遥测及遥信数据进行逻辑分析，甄别可疑遥测、遥信数据，并定位可疑数据所属的变电站，利用单一或相邻多个变电站内实时采集的功率及电流量测信息，建立线性规划模型，对电力系统的局部拓扑结构进行实时估计，修正数据中存在的错误。本发明提出的方法能够通过优化原理对变电站内的拓扑错误进行准确辨识，为状态估计程序提供可靠的输入数据。

本发明提供的基于变电站量测信息的输电网络局部拓扑估计方法，具体采用以下技术方案。

一种基于变电站量测信息的输电网络局部拓扑估计方法，其特征在于，所述局部拓扑估计方法包括以下步骤：

（1）通过SCADA系统，获取输电网各变电站内的量测数据，包括遥测数据和遥信数据，其中，遥测数据包括变电站内的有功功率，无功功率，电流等，遥信数据是指变电站内开关的开合状态；

（2）根据步骤（1）中的变电站内的量测数据，确定输电网的全网拓扑结构；

（3）对SCADA系统采集的遥测、遥信数据进行基于规则的可疑量测数据检测，并根据检测结果，更新数据库中的可疑SCADA量测数据统计表；

（4）根据步骤（2）确定的全网拓扑结构以及发电、负荷设备投运情况，定位并记录步骤（3）中检测出的各可疑量测数据所属的变电站，将所有可疑量测数据按所属变电站组成集合，用Sraw表示，Sraw={Sraw¹,Sraw²,…,Srawⁱ…,Sraw^M}，其中Srawⁱ表示集合Sraw中的第i个变电站对应的可疑量测数据集，共有M个变电站存在可疑量测数据；

（5）在所有包含可疑量测数据的集合Sraw中，当某一变电站所包含的可疑量测数据总数大于该变电站对应电压等级下的可疑数据上限值时，将该变电站作为局部拓扑估计的目标变电站，当前输电网内所有待处理目标变电站的集合记为S，S={S¹,S²,…,Sⁱ,…,S^N}，其中Sⁱ为第i个待处理的目标变电站，N为系统内待处理的目标变电站总数；

（6）根据步骤（2）确定的全网拓扑结构以及发电、负荷设备投运情况，将集合S中相邻的目标变电站合并为一个变电站群体，每个变电站群体中至少包含一个待处理的目标变电站，所有待处理目标变电站群体的集合记为S_union，S_union={S_union ¹,S_union ²,…,S_union ⁱ…,S_union ^K}，其中S_union ⁱ为第i个待处理的目标变电站群体，K为系统内待处理的目标变电站群体总数，S_union ⁱ={S^p,S^q,S^r,…}，其中S^p,S^q,S^r为属于群体s_union ⁱ的目标变电站；

（7）对步骤（6）中的各变电站群体分别进行局部量测估计计算，采用线性规划模型，以最小量测偏差为目标，以基尔霍夫定律为约束，同时考虑量测值的上下限约束，从而获得当前变电站群体内各连接元件上有功、无功量测与电流值的最佳估计值，并作为各连接元件上有功、无功量测与电流值记录；

（8）根据步骤（7）得到的局部拓扑估计计算结果，修正输电网的拓扑连接关系，在数据库中建立伪遥测、伪遥信数据表，将有功、无功量测与电流值记录在伪遥测数据表中，根据各连接元件上有功、无功量测与电流值的最佳估计值确定开关和刀闸设备的开合状态并将结果记录在伪遥信数据表中。

本申请还可以进一步采用以下优选方案：

在步骤（7）中，其中每个变电站群体的局部量测估计计算依照下述步骤进行：

①为获得变电站群体内局部拓扑结构及连接元件上有功无功量测与电流的最佳估计结果，建立如下线性规划模型：

$\min C=\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}(e_k^P+e_k^{P^{\′}}+e_k^Q+e_k^{Q^{\′}}+e_k^I+e_k^{I^{\′}})+\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}(e_m^P+e_m^{P^{\′}}+e_m^Q+e_m^{Q^{\′}}+e_m^I+e_m^{I^{\′}})---(1-1)$

$s.t.\underset{i\∈l_j}{\mathrm{\Σ}}{P}_i=0,\underset{i\∈l_j}{\mathrm{\Σ}}{Q}_i=0,\underset{i\∈l_j}{\mathrm{\Σ}}{I}_i=0---(1-2)$

$P_k=P_k^{\mathrm{Meas}}+e_k^P-e_k^{P^{\′}},Q_k=Q_k^{\mathrm{Meas}}+e_k^Q-e_k^{Q^{\′}},I_k=I_k^{\mathrm{Meas}}+e_k^I-e_k^{I^{\′}}---(1-3)$

$P_m=0+e_m^P-e_m^{P^{\′}},Q_m=0+e_m^Q-e_m^{Q^{\′}},I_m=0+e_m^I-e_m^{I^{\′}}---(1-4)$

P_kmin≤P_k≤P_kmax,Q_kmin≤Q_k≤Q_kmax,I_kmin≤I_k≤I_kmax    (1-5)

$e_k^P,e_k^{P^{\′}},e_k^Q,e_k^{Q^{\′}}{,e}_k^I{,e}_k^{I^{\′}},e_m^P,e_m^{P^{\′}},e_m^Q,e_m^{Q^{\′}},e_m^I,e_m^{I^{\′}}\≥0---(1-6)$

其中，

（1-1）为目标函数，即最小化所有量测值与估计值间的误差之和；

(1-2)式为等式约束条件，根据基尔霍夫定律，各节点的注入有功功率、无功功率及电流之和均应为零；

(1-3)式表示闭合状态的连接元件上通过的有功功率、无功功率及电流实测值与估计值之间存在误差项；

(1-4)式表示断开状态的连接元件上通过的有功功率、无功功率及电流估计值与0值之间存在误差项；

式(1-5)为不等式约束条件，表示各闭合连接元件上通过的有功功率、无功功率及电流估计值应在一定的合理限值之内；

在（1-1）式中：k代表闭合连接元件，m代表断开连接元件，优化目标为所有闭合元件上的量测误差以及所有断开元件上的量测误差之和最小，其中共有K个闭合元件，M个断开元件。为了方便求解线性规划模型，对每个量测引入两个非负误差项，e_k ^P和表示第k个闭合元件上的有功量测误差，

和

表示第k个闭合元件上的无功量测误差，

和

表示第k个闭合元件上的电流量测误差，

和

表示第m个断开元件上的有功量测误差，

和

表示第m个断开元件上的无功量测误差，

和

表示第m个断开元件上的电流量测误差；

（1-2）式中：P_i，Q_i，I_i分别为变电站群体中连接元件i上流过的有功功率、无功功率及电流估计值，l_j表示与节点j相连的所有连接元件的集合；

（1-3）式中：

分别为变电站群体中闭合连接元件k上流过的有功功率、无功功率及电流量测值；

(1-5)式中：下标max与min分别表示上述有功，无功以及电流值的上下限值，P_kmin为闭合连接元件k上流过的有功功率下限值，Q_kmin为闭合连接元件k上流过的无功功率下限值，I_kmin为闭合连接元件k上流过的电流下限值，P_kmax为闭合连接元件k上流过的有功功率上限值，Q_kmax为闭合连接元件k上流过的无功功率上限值，I_kmax为闭合连接元件k上流过的电流上限值；

②采用通用的线性规划计算程序对上述优化模型进行求解，获得当前变电站群体内各连接元件上有功无功量测与电流值的最佳估计值，该最佳估计值为使得模型中所有误差项之和最小的功率与电流计算值。

本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提出的方法能够通过优化策略对变电站内的拓扑错误及功率与电流量测错误进行准确辨识，并对误差数据进行修正，为状态估计程序提供可靠的输入量测数据，便于调度中心对SCADA量测数据进行维护，有利于提高状态估计结果的准确性。

附图说明

图1是本发明提供的基于变电站量测信息的输电网络局部拓扑估计方法流程图。

具体实施方案

下面结合附图1对本发明提供的基于变电站量测信息的输电网络局部拓扑估计方法作进一步详细说明。

本发明提供的基于变电站量测信息的输电网络局部拓扑估计方法，其具体实施步骤如下：

1.通过SCADA系统，获取变电站内的量测数据，包括遥测数据和遥信数据，遥测数据是指有功功率，无功功率，电流等。遥信数据是指开关的开合状态。

2.全网拓扑分析：全网拓扑分析技术为电网能量管理系统（EMS）中一种成熟的网络分析技术，利用SCADA系统采集的遥测数据，根据系统内全部开关、刀闸设备的开合状态，分析电网中各电气设备（包括发电机、负荷、变压器、交流线路、直流线路、补偿器等）等的投运、退出状态，SCADA量测点所属设备，以及各设备、母线等的连接关系，确定系统的拓扑结构及发电、负荷设备投运情况。

3.基于规则的可疑量测数据检测：利用SCADA系统采集的遥测、遥信数据以及全网拓扑分析得到的系统拓扑结构，从以下几个方面判断SCADA系统采集的遥信数据（开关、刀闸设备的开断状态）是否存在错误：

当交流线路、变压器两端或发电机出口处的功率、电流遥测值超过相应的第一阈值，且遥测测点所在母线处的注入功率、电流之和为零或小于设定的第二阈值，而对应位置的开关状态为断开时，判定当前开关状态可疑，将该可疑开关状态记入可疑SCADA量测数据统计表。

(1)当交流线路、变压器两端或发电机出口处功率、电流遥测值为零或小于设定的第三阈值，且遥测测点所在母线处的注入功率、电流之和为零或小于设定的第四阈值，而对应位置的开关状态为闭合时，判定当前开关状态可疑，将该可疑开关状态记入可疑SCADA量测数据统计表。

(2)当同一拓扑节点（即拓扑分析中由闭合的开关、刀闸以及零阻抗元件连接而成的节点）处多个测点的电压遥测值差异超过设定的第五限值，判定该拓扑节点处可能存在母联开关状态错误（母联开关实际状态为断开，SCADA遥信值为闭合），母联开关状态可疑，将该可疑开关状态记入可疑SCADA量测数据统计表。

(3)当线路两端的电压遥测值差异超过设定的合理第六阈值，且线路两端中至少一端的开关遥信状态为闭合，判定闭合的开关状态可疑，将该可疑开关状态记入可疑SCADA量测数据统计表。

(4)当同一变电站内的两个拓扑节点处的注入有功、无功及电流之和均不为零或小于设定的第七阈值，但将两拓扑节点的注入有功、无功、电流分别相加，所得的注入量之和为零或小于设定的第八阈值，判定该拓扑节点处可能存在母联开关状态错误，将该可疑开关状态记入可疑SCADA量测数据统计表。

以上所述第一阈值为0.05，所述第二阈值为0.04，所述第三阈值为0.05，所述第四阈值为0.05，所述第五阈值为0.05，所述第六阈值为0.04，所述第七阈值为0.05，所述第八阈值为0.05。

4.定位可疑数据所属变电站：根据步骤2中的全网拓扑分析结果，定位并记录步骤3中检测出的各可疑量测数据所属的变电站，将所有包含可疑量测数据的变电站组成集合，用S_raw表示，S_raw={s_raw ¹,s_raw ²,…,s_raw ⁱ,…s_raw ^M}，其中s_raw ⁱ表示集合S_raw中的第i个变电站。

5.变电站可疑程度排序与筛选：统计集合S_raw中各变电站包含的可疑数据总数，统计结果用集合R表示，R={r¹,r²,…,rⁱ,…r^M}，其中rⁱ表示变电站s_raw ⁱ中包含的可疑数据总数。根据待处理电网的实际情况及调度经验，确定当前系统中各电压等级下单个变电站容许存在的可疑数据上限值，将集合S_raw中各变电站的可疑数据总数r分别与其所属电压等级下的可疑数据上限值进行比较，若某变电站当前可疑数据总数大于设定的上限值，则将该变电站作为拓扑估计的目标变电站，当前系统内所有待处理目标变电站的集合记为S，S={s¹,s²,…,sⁱ,…,s^N}，其中sⁱ为第i个待处理的目标变电站（i=1,2,…,N），N为系统内待处理的目标变电站总数，

N≤M。

6.根据步骤2中的全网拓扑分析结果，将集合S中存在拓扑连接关系的相邻目标变电站合并为一个变电站群体，作为一个整体参与估计计算。合并后，每个变电站群体中至少包含一个待处理的目标变电站，系统内所有待处理目标变电站群体的集合记为S_union，S_union={s_union ¹,s_union ²,…,s_union, ⁱ,…,s_union ^K}，其中s_union ⁱ为第i个待处理的目标变电站群体（i=1,2,…,K），K为系统内待处理的目标变电站群体总数，s_union ⁱ={s^p,s^q,s^r,…}，其中s^p,s^q,s^r表示属于群体s_union ⁱ的目标变电站。

7.对筛选合并后的各变电站群体分别进行局部拓扑估计计算，其中单个变电站群体s_union ⁱ的拓扑估计计算依照下述步骤进行：

(1)为获得变电站群体内局部拓扑结构及连接元件上电流与潮流量测的最佳估计，建立如下线性规划模型：

$\min C=\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}(e_k^P+e_k^{P^{\′}}+e_k^Q+e_k^{Q^{\′}}+e_k^I+e_k^{I^{\′}})+\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}(e_m^P+e_m^{P^{\′}}+e_m^Q+e_m^{Q^{\′}}+e_m^I+e_m^{I^{\′}})---(1-1)$

$s.t.\underset{i\∈l_j}{\mathrm{\Σ}}{P}_i=0,\underset{i\∈i_j}{\mathrm{\Σ}}{Q}_i=0,\underset{i\∈l_j}{\mathrm{\Σ}}{I}_i=0---(1-2)$

$P_k=P_k^{\mathrm{Meas}}+e_k^P-e_k^{P^{\′}},Q_k=Q_k^{\mathrm{Meas}}+e_k^Q-e_k^{Q^{\′}},I_k=I_k^{\mathrm{Meas}}+e_k^I-e_k^{I^{\′}}---(1-3)$

$P_m=0+e_m^P-e_m^{P^{\′}},Q_m=0+e_m^Q-e_m^{Q^{\′}},I_m=0+e_m^I-e_m^{I^{\′}}---(1-4)$

P_kmin≤P_k≤P_kmax,Q_kmin≤Q_k≤Q_kmax,I_kmin≤I_k≤I_kmax    (1-5)

$e_k^P,e_k^{P^{\′}},e_k^Q,e_k^{Q^{\′}}{,e}_k^I{,e}_k^{I^{\′}},e_m^P,e_m^{P^{\′}},e_m^Q,e_m^{Q^{\′}},e_m^I,e_m^{I^{\′}}\≥0---(1-6)$

其中，

（1-1）为目标函数，即最小化所有量测值与估计值间的误差之和；

(1-2)式为等式约束条件，根据基尔霍夫定律，各节点的注入有功功率、无功功率及电流之和均应为零；

(1-3)式表示闭合状态的连接元件上通过的有功功率、无功功率及电流实测值与估计值之间存在误差项；

(1-4)式表示断开状态的连接元件上通过的有功功率、无功功率及电流估计值与0值之间存在误差项；

式(1-5)为不等式约束条件，表示各闭合连接元件上通过的有功功率、无功功率及电流估计值应在一定的合理限值之内；

在（1-1）式中：k代表闭合连接元件，m代表断开连接元件，优化目标为所有闭合元件上的量测误差以及所有断开元件上的量测误差之和最小，其中共有K个闭合元件，M个断开元件。为了方便求解线性规划模型，对每个量测引入两个非负误差项，e_k ^P和

表示第k个闭合元件上的有功量测误差，

和

表示第k个闭合元件上的无功量测误差，

和

表示第k个闭合元件上的电流量测误差，和

表示第m个断开元件上的有功量测误差，

和

表示第m个断开元件上的无功量测误差，

和

表示第m个断开元件上的电流量测误差。

（1-2）式中：P_i，Q_i，I_i分别为变电站群体中连接元件i上流过的有功功率、无功功率及电流估计值，l_j表示与节点j相连的所有连接元件的集合；

（1-3）式中：

分别为变电站群体中闭合连接元件k上流过的有功功率、无功功率及电流量测值；

(1-5)式中：下标max与min分别表示上述有功，无功以及电流值的上下限值，P_kmin为闭合连接元件k上流过的有功功率下限值，Q_kmin为闭合连接元件k上流过的无功功率下限值，I_kmin为闭合连接元件k上流过的电流下限值，P_kmax为闭合连接元件k上流过的有功功率上限值，Q_kmax为闭合连接元件k上流过的无功功率上限值，I_kmax为闭合连接元件k上流过的电流上限值；

为分析变电站群体的完整拓扑结构，上述优化模型中包含连接当前待计算的变电站群体s_union ⁱ与其他外部变电站的所有连接元件，但不包含不属于当前待计算变电站群体s_union ⁱ的任何节点。上述模型中各约束条件及目标函数的意义如下：

根据基尔霍夫定律，各节点的注入有功功率、无功功率及电流之和均应为零，故有如下等式约束条件：

$\underset{i\∈l_j}{\mathrm{\Σ}}{P}_i=0,\underset{i\∈i_j}{\mathrm{\Σ}}{Q}_i=0,\underset{i\∈l_j}{\mathrm{\Σ}}{I}_i=0$

由于各连接元件中的有功功率、无功功率及电流量测值与估计值之间存在误差，故存在如下约束条件：

$P_k=P_k^{\mathrm{Meas}}+e_k^P-e_k^{P^{\′}},Q_k=Q_k^{\mathrm{Meas}}+e_k^Q-e_k^{Q^{\′}},I_k=I_k^{\mathrm{Meas}}+e_k^I-e_k^{I^{\′}}---\left(1\right)$

$P_m=0+e_m^P-e_m^{P^{\′}},Q_m=0+e_m^Q-e_m^{Q^{\′}},I_m=0+e_m^I-e_m^{I^{\′}}---\left(2\right)$

$e_k^P,e_k^{P^{\′}},e_k^Q,e_k^{Q^{\′}}{,e}_k^I{,e}_k^{I^{\′}},e_m^P,e_m^{P^{\′}},e_m^Q,e_m^{Q^{\′}},e_m^I,e_m^{I^{\′}}\≥0---\left(3\right)$

其中，式(1)表示闭合状态的连接元件上通过的有功功率、无功功率及电流实测值与估计值之间存在误差项，式(2)表示断开状态的连接元件上通过的有功功率、无功功率及电流估计值与0值之间存在误差项。此处在每项约束条件中均引入两个非负的误差项e与e’，目的在于匹配线性规划问题的标准计算模型，使得上述问题能够使用通用的线性规划计算程序进行求解。

各闭合连接元件上通过的有功功率、无功功率及电流估计值应在一定的合理限值之内，如有功功率不应流入发电机节点、线路潮流值应在保护元件设定的动作范围之内等。此类限制信息在模型中由如下不等式约束体现：

P_kmin≤P_k≤P_kmax,Q_kmin≤Q_k≤Q_kmax,I_kmin≤I_k≤I_kmax

为在上述所有约束条件所限定的解空间内，找到能够尽可能匹配当前变电站群体内有效量测信息的最佳拓扑及量测状态，定义如下优化目标函数，最小化所有量测值与估计值间的误差之和：

$\min C=\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}(e_k^P+e_k^{P^{\′}}+e_k^Q+e_k^{Q^{\′}}+e_k^I+e_k^{I^{\′}})+\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}(e_m^P+e_m^{P^{\′}}+e_m^Q+e_m^{Q^{\′}}+e_m^I+e_m^{I^{\′}})$

(2)上述优化模型的形式符合标准线性规划模型，采用通用线性规划计算程序对上述优化模型进行求解，获得当前变电站群体内各连接元件上有功功率、无功功率及电流值的最佳估计；分析得到的估计值，对于通过的有功功率、无功功率及电流估计值全部为0（或可以忽略的较小值）的连接元件，判定其两侧开关应处于断开状态；否则，判定其两侧开关处于闭合状态；若某量测值与对应的估计值误差超过设定的合理上限，则判定该量测值可疑。

8、根据拓扑估计结果，在数据库中建立伪遥测、伪遥信数据表，采用功率、电流、拓扑连接估计值更新表中的对应数据，其中功率、电流计算值直接在伪遥测数据表中记录，拓扑估计值须转换为开关及刀闸设备的开断状态后，在伪遥信数据表中记录。

本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于变电站量测信息的输电网络局部拓扑估计方法，其特征在于，所述局部拓扑估计方法包括以下步骤：

（1）通过SCADA系统，获取输电网各变电站内的量测数据，包括遥测数据和遥信数据，其中，遥测数据包括变电站内的有功功率，无功功率，电流等，遥信数据是指变电站内开关的开合状态；

（2）根据步骤（1）中的变电站内的量测数据，确定输电网的全网拓扑结构；

（3）对SCADA系统采集的遥测、遥信数据进行基于规则的可疑量测数据检测，并根据检测结果，更新数据库中的可疑SCADA量测数据统计表；

（4）根据步骤（2）确定的全网拓扑结构以及发电、负荷设备投运情况，定位并记录步骤（3）中检测出的各可疑量测数据所属的变电站，将所有可疑量测数据按所属变电站组成集合，用Sraw表示，Sraw={Sraw¹,Sraw²,…,Srawⁱ…,Sraw^M}，其中Srawⁱ表示集合Sraw中的第i个变电站对应的可疑量测数据集，共有M个变电站存在可疑量测数据。

（5）在所有包含可疑量测数据的集合Sraw中，当某一变电站所包含的可疑量测数据总数大于该变电站对应电压等级下的可疑数据上限值时，将该变电站作为局部拓扑估计的目标变电站，当前输电网内所有待处理目标变电站的集合记为S，S={S¹,S²,…,Sⁱ,…,S^N}，其中Sⁱ为第i个待处理的目标变电站，N为系统内待处理的目标变电站总数；

（6）根据步骤（2）确定的全网拓扑结构以及发电、负荷设备投运情况，将集合S中相邻的目标变电站合并为一个变电站群体，每个变电站群体中至少包含一个待处理的目标变电站，所有待处理目标变电站群体的集合记为S_union，S_union={S_union ¹,S_union ²,…,S_union ⁱ…,S_union ^K}，其中S_union ⁱ为第i个待处理的目标变电站群体，K为系统内待处理的目标变电站群体总数，S_union ⁱ={S^p,S^q,S^r,…}，其中S^p,S^q,S^r为属于群体s_union ⁱ的目标变电站；

（7）对步骤（6）中的各变电站群体分别进行局部量测估计计算，采用线性规划模型，以最小量测偏差为目标，以基尔霍夫定律为约束，同时考虑量测值的上下限约束，从而获得当前变电站群体内各连接元件上有功、无功量测与电流值的最佳估计值，并作为各连接元件上有功、无功量测与电流值记录。

（8）根据步骤（7）得到的局部拓扑估计计算结果，修正输电网的拓扑连接关系，在数据库中建立伪遥测、伪遥信数据表，将有功、无功量测与电流值记录在伪遥测数据表中，根据各连接元件上有功、无功量测与电流值的最佳估计值确定开关和刀闸设备的开合状态并将结果记录在伪遥信数据表中。

2.根据权利要求1所述的基于变电站量测信息的输电网络局部拓扑估计方法，其特征在于：

在步骤（3）中，对可疑量测数据检测的规则包括：当交流线路、变压器两端或发电机出口处的功率、电流遥测值超过相应的第一阈值，且遥测测点所在母线处的注入功率、电流之和为零或小于设定的第二阈值，而对应位置的开关状态为断开时，判定当前开关状态可疑，将该可疑开关状态记入可疑SCADA量测数据统计表。

在步骤（8）中，根据各连接元件上有功、无功量测与电流值的最佳估计值判断开关的开合状态的规则包括：当交流线路、变压器两端或发电机出口处的功率、电流遥测值超过相应的第一阈值，且遥测测点所在母线处的注入功率、电流之和为零或小于设定的第二阈值，判断开关状态为闭合。

3.根据权利要求1所述的基于变电站量测信息的输电网络局部拓扑估计方法，其特征在于：

在步骤（3）中，对可疑量测数据检测所基于的规则包括：当交流线路、变压器两端或发电机出口处功率、电流遥测值为零或小于设定的第三阈值，且遥测测点所在母线处的注入功率、电流之和为零或小于设定的第四阈值，而对应位置的开关状态为闭合时，判定当前开关状态可疑，将该可疑开关状态记入可疑SCADA量测数据统计表。

在步骤（8）中，根据各连接元件上有功、无功量测与电流值的最佳估计值判断开关的开合状态的规则包括：当交流线路、变压器两端或发电机出口处功率、电流遥测值为零或小于设定的第三阈值，且遥测测点所在母线处的注入功率、电流之和为零或小于设定的第四阈值，判断开关状态为断开。

4.根据权利要求1所述的基于变电站量测信息的输电网络局部拓扑估计方法，其特征在于：

在步骤（3）中，对可疑量测数据检测所基于的规则包括：当同一拓扑节点，即全网拓扑结构中由闭合的开关、刀闸以及零阻抗元件连接而成的节点处多个测点的电压遥测值差超过设定的第五阈值，判定该拓扑节点处可能存在母联开关状态错误（母联开关实际状态为断开，SCADA遥信值为闭合），母联开关状态可疑，将该可疑开关状态记入可疑SCADA量测数据统计表。

在步骤（8）中，根据各连接元件上有功、无功量测与电流值的最佳估计值判断开关的开合状态的规则包括：当同一拓扑节点，即全网拓扑结构中由闭合的开关、刀闸以及零阻抗元件连接而成的节点处多个测点的电压遥测值差超过设定的第五阈值，判断母联开关状态为断开。

5.根据权利要求1所述的基于变电站量测信息的输电网络局部拓扑估计方法，其特征在于：

在步骤（3）中，对可疑量测数据检测所基于的规则包括：当线路两端的电压遥测值差超过设定的合理第六阈值，且线路两端中至少一端的开关遥信状态为闭合，判定闭合的开关状态可疑，将该可疑开关状态记入可疑SCADA量测数据统计表。

6.根据权利要求1所述的基于变电站量测信息的输电网络局部拓扑估计方法，其特征在于：

在步骤（3）中，对可疑量测数据检测所基于的规则包括：当同一变电站内的两个拓扑节点处的注入有功、无功及电流之和均不为零或小于设定的第七阈值，但将两拓扑节点的注入有功、无功、电流分别相加，所得的注入量之和为零或小于设定的第八阈值，判定该拓扑节点处可能存在母联开关状态错误，将该可疑开关状态记入可疑SCADA量测数据统计表。

在步骤（8）中，根据各连接元件上有功、无功量测与电流值的最佳估计值判断开关的开合状态的规则包括：当同一变电站内的两个拓扑节点处的注入有功、无功及电流之和均不为零或小于设定的第七阈值，但将两拓扑节点的注入有功、无功、电流分别相加，所得的注入量之和为零或小于设定的第八阈值，判定母联开关为闭合。

7.根据权利要求2-6所述的基于变电站量测信息的输电网络局部拓扑估计方法，其特征在于：

所述第一阈值为0.05，所述第二阈值为0.04，所述第三阈值为0.05，所述第四阈值为0.05，所述第五阈值为0.05，所述第六阈值为0.04，所述第七阈值为0.05，所述第八阈值为0.05。

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