CN112787328B - 一种基于混合量测的配电网历史状态估计方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于混合量测的配电网历史状态估计方法及系统，本发明的方法通过建立SCADA和营销混合量测状态估计模型，改善实际配电网中SCADA量测数据匮乏的问题，能够更准确地计算出配电网的负荷及潮流分布，为理论线损计算及配电网经济分析等提供更准确和可靠的基础数据，提高了历史状态估计精度。本发明通过构造直角坐标系下二次方程形式的配电网混合量测状态估计模型，将状态估计建模与算法实现解耦，能够采用现有成熟的状态估计算法求解，提高配电网混合量测状态估计效率及可靠性。

Description

一种基于混合量测的配电网历史状态估计方法及系统
技术领域
本发明属于配电网调度自动化技术领域，具体涉及一种基于混合量测的配电网历史状态估计方法及系统。
背景技术
配电网点多面广的特性使得其SCADA(Supervisory Control And DataAcquisition监控与数据采集装置)实时量测配置严重不足，远无法满足状态估计的可观测性要求。在配电网实时状态估计中，需添加大量的伪量测以进行状态估计，导致状态估计的精度较低，难以满足配电网理论线损计算及经济性分析等应用的需要。营销系统的量测配置较为充足，多数配电网能够实现配电变压器量测的全覆盖，但量测的采集频率一般较低（如冻结每15分钟一个点的电量值），且量测的上送频率较低，存在较长的延时，故配电网实时状态估计时无法及时获取相应时间的营销量测。针对理论线损计算及经济性分析等对配电网历史运行状态进行分析的场合，可以通过获得对应时段的SCADA历史量测和营销历史量测，从而可以利用SCADA和营销混合量测进行配电网历史状态估计。
然而SCADA实时量测的刷新周期一般为秒级，历史量测数据的存储周期可取为1分钟，营销系统的量测一般为有功及无功电量，目前一般为每15分钟冻结一个点。因此由于两类量测的时间尺度不同，传统的状态估计方法不再适用。
发明内容
为了解决因SCADA量测配置不足导致状态估计精度较低的问题，本发明提供了一种基于混合量测的配电网历史状态估计方法。本发明综合利用SCADA和营销混合量测提高历史状态估计精度，从而为理论线损计算及经济性分析等对配电网历史运行状态进行分析的场合提供更加可靠的数据支撑和技术支撑。
本发明通过下述技术方案实现：
一种基于混合量测的配电网历史状态估计方法，本发明的方法包括：
步骤S1，获取营销系统任一时段的营销量测数据及配电自动化系统中相应时段的多个时间断面的SCADA量测数据；
步骤S2，移除配置有SCADA量测的支路，从而将配电网划分为多个观测岛并进行可观测性分析；所述观测岛为没有配置SCADA量测的支路连通的区域；
步骤S3，确定各SCADA量测断面的状态量及其等式约束条件；
步骤S4，建立各SCADA量测断面的SCADA量测模型；
步骤S5，建立该时段营销量测的量测模型；
步骤S6，对不满足可观测性要求的各观测岛，根据电量比例分配各量测断面的负荷功率，使得该观测岛满足可观测性要求；
步骤S7，采用状态估计算法求解由步骤S3至步骤S6建立的二次约束二次估计模型，实现SCADA和营销混合量测配电网历史状态估计；所述二次约束二次估计模型是指等式约束条件和量测方程均为阶数不高于二次的多项式的状态估计问题。
优选的，本发明的步骤S2中的可观测性分析具体为：
若一个观测岛最多有一个没有配置SCADA量测的负荷，则该观测岛具有可观测性，否则不具有可观测性。
优选的，本发明的步骤S3具体为：
基于直角坐标系，以SCADA量测断面的各节点电压实部及虚部、各机组的有功及无功出力、以及各负荷的有功及无功作为状态量，并确定各节点的功率平衡约束为：
Figure 180420DEST_PATH_IMAGE001
（1）
式中，
Figure 80243DEST_PATH_IMAGE002
表示节点集，
Figure 708670DEST_PATH_IMAGE003
表示与节点
Figure 744759DEST_PATH_IMAGE004
相邻的节点集，包括节点
Figure 433230DEST_PATH_IMAGE004
本身；
Figure 554769DEST_PATH_IMAGE005
表示断面编号，
Figure 986888DEST_PATH_IMAGE006
表示断面数；
Figure 143063DEST_PATH_IMAGE007
和
Figure 2434DEST_PATH_IMAGE008
分别表示SCADA量测断面
Figure 611270DEST_PATH_IMAGE009
下节点
Figure 519183DEST_PATH_IMAGE010
的电源有功出力和无功出力；
Figure 592181DEST_PATH_IMAGE011
和
Figure 560137DEST_PATH_IMAGE012
分别表示SCADA量测断面
Figure 718586DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 430190DEST_PATH_IMAGE014
的有功负荷和无功负荷；
Figure 560957DEST_PATH_IMAGE015
和
Figure 762132DEST_PATH_IMAGE016
分别表示SCADA量测断面
Figure 79980DEST_PATH_IMAGE017
下节点
Figure 657592DEST_PATH_IMAGE014
电压的实部和虚部；
Figure 642866DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 14941DEST_PATH_IMAGE019
分别表示节点导纳矩阵第
Figure 820086DEST_PATH_IMAGE020
行、第
Figure 873493DEST_PATH_IMAGE021
列元素的实部和虚部。
优选的，本发明的步骤S4中建立SCADA量测断面的SCADA量测模型包括：
步骤S41，构建SCADA量测断面
Figure 775590DEST_PATH_IMAGE009
下支路功率量测的量测函数：
Figure 256250DEST_PATH_IMAGE022
（2）
式中，
Figure 876587DEST_PATH_IMAGE023
表示节点集，
Figure 468105DEST_PATH_IMAGE003
表示与节点
Figure 427971DEST_PATH_IMAGE024
相邻的节点集，包括节点
Figure 141849DEST_PATH_IMAGE004
本身；
Figure 921586DEST_PATH_IMAGE005
表示断面编号，
Figure 379112DEST_PATH_IMAGE006
表示断面数；
Figure 193485DEST_PATH_IMAGE025
和
Figure 78264DEST_PATH_IMAGE008
分别表示SCADA量测断面
Figure 345297DEST_PATH_IMAGE009
下节点
Figure 606514DEST_PATH_IMAGE010
的电源有功出力和无功出力；
Figure 275393DEST_PATH_IMAGE011
和
Figure 268757DEST_PATH_IMAGE026
分别表示SCADA量测断面
Figure 102981DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 105572DEST_PATH_IMAGE014
的有功负荷和无功负荷；
Figure 691275DEST_PATH_IMAGE015
和
Figure 855540DEST_PATH_IMAGE016
分别表示SCADA量测断面
Figure 97165DEST_PATH_IMAGE017
下节点
Figure 700185DEST_PATH_IMAGE014
电压的实部和虚部；
Figure 140393DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 741139DEST_PATH_IMAGE019
分别表示节点导纳矩阵第
Figure 204481DEST_PATH_IMAGE020
行、第
Figure 673509DEST_PATH_IMAGE027
列元素的实部和虚部。
步骤S42，通过引入状态量
Figure 905907DEST_PATH_IMAGE028
和支路电流等式约束，构建支路电流幅值量测的量测函数；
其中，所述等式约束为：
Figure 739871DEST_PATH_IMAGE029
（3）
式中，
Figure 690509DEST_PATH_IMAGE030
表示SCADA量测断面
Figure 369752DEST_PATH_IMAGE013
下支路
Figure 518974DEST_PATH_IMAGE031
节点
Figure 992681DEST_PATH_IMAGE032
侧的电流幅值；
构建的所述支路电流幅值量测的量测函数为：
Figure 165036DEST_PATH_IMAGE033
（4）
式中，
Figure 851232DEST_PATH_IMAGE034
表示SCADA量测断面
Figure 58223DEST_PATH_IMAGE013
下支路
Figure 233989DEST_PATH_IMAGE031
节点
Figure 159220DEST_PATH_IMAGE014
侧的电流幅值测量值，
Figure 445845DEST_PATH_IMAGE035
表示SCADA量测断面
Figure 772921DEST_PATH_IMAGE036
下支路
Figure 650747DEST_PATH_IMAGE031
节点
Figure 594432DEST_PATH_IMAGE014
侧的电流幅值测量误差；
步骤S43，构建SCADA量测断面
Figure 153589DEST_PATH_IMAGE013
下机组量测的量测函数：
Figure 866331DEST_PATH_IMAGE037
（5）
式中，
Figure 852741DEST_PATH_IMAGE038
和
Figure 18143DEST_PATH_IMAGE039
分别表示SCADA量测断面
Figure 318675DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 151501DEST_PATH_IMAGE032
的电源有功出力和无功出力；
Figure 308813DEST_PATH_IMAGE040
和
Figure 967371DEST_PATH_IMAGE041
分别表示SCADA量测断面
Figure 337172DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 493347DEST_PATH_IMAGE032
的电源有功出力测量值和无功出力测量值；
Figure 149456DEST_PATH_IMAGE042
和
Figure 289451DEST_PATH_IMAGE043
分别表示SCADA量测断面
Figure 728522DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 473624DEST_PATH_IMAGE032
的电源有功出力测量误差和无功出力测量误差
步骤S44，构建SCADA量测断面
Figure 972739DEST_PATH_IMAGE013
下负荷量测的量测函数：
Figure 600029DEST_PATH_IMAGE044
（6）
式中，
Figure 842792DEST_PATH_IMAGE045
和
Figure 239138DEST_PATH_IMAGE046
分别表示SCADA量测断面
Figure 174733DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 289320DEST_PATH_IMAGE014
的有功负荷和无功负荷；
Figure 539035DEST_PATH_IMAGE047
和
Figure 258730DEST_PATH_IMAGE048
分别表示SCADA量测断面
Figure 630805DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 701529DEST_PATH_IMAGE014
的有功负荷测量值和无功负荷测量值；
Figure 754936DEST_PATH_IMAGE049
和
Figure 657033DEST_PATH_IMAGE050
分别表示SCADA量测断面
Figure 137693DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 554768DEST_PATH_IMAGE051
的有功负荷测量误差和无功负荷测量误差；
步骤S45，构建SCADA量测断面
Figure 677444DEST_PATH_IMAGE013
下节点电压量测的量测函数：
Figure 902889DEST_PATH_IMAGE052
（7）
式中，
Figure 351188DEST_PATH_IMAGE053
表示节点
Figure 865346DEST_PATH_IMAGE032
电压；
Figure 588452DEST_PATH_IMAGE054
表示节点
Figure 137245DEST_PATH_IMAGE032
电压的测量值；
Figure 490866DEST_PATH_IMAGE055
表示节点
Figure 289057DEST_PATH_IMAGE032
电压的测量误差；
Figure 284695DEST_PATH_IMAGE056
和
Figure 687995DEST_PATH_IMAGE057
分别表示SCADA量测断面
Figure 681358DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 294742DEST_PATH_IMAGE032
电压的实部和虚部。
优选的，本发明的步骤S5建立该时段营销量测的量测模型包括：
步骤S51，构建电源电量量测的量测函数：
Figure 562913DEST_PATH_IMAGE058
（8）
式中，
Figure 820719DEST_PATH_IMAGE007
和
Figure 781721DEST_PATH_IMAGE008
分别表示SCADA量测断面
Figure 548646DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 620507DEST_PATH_IMAGE014
的电源有功出力和无功出力；
Figure 795137DEST_PATH_IMAGE059
和
Figure 864724DEST_PATH_IMAGE060
分别表示在分析时段电源注入节点
Figure 124804DEST_PATH_IMAGE014
的电源有功电量冻结值和无功电量冻结值；
Figure 734777DEST_PATH_IMAGE061
和
Figure 29492DEST_PATH_IMAGE062
分别表示在分析时段节点
Figure 535560DEST_PATH_IMAGE014
电源的有功电量测量误差和无功电量测量误差；
Figure 486198DEST_PATH_IMAGE063
表示SCADA量测断面之间的时间间隔；
步骤S52，构建负荷电量量测的量测函数：
Figure 431020DEST_PATH_IMAGE064
（9）
式中，
Figure 783504DEST_PATH_IMAGE045
和
Figure 726052DEST_PATH_IMAGE046
分别表示SCADA量测断面
Figure 226304DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 646921DEST_PATH_IMAGE014
的有功负荷和无功负荷；
Figure 712966DEST_PATH_IMAGE065
和
Figure 623153DEST_PATH_IMAGE066
分别表示在分析时段节点
Figure 79542DEST_PATH_IMAGE014
负荷的有功电量冻结值和无功电量冻结值；
Figure 38271DEST_PATH_IMAGE067
和
Figure 630926DEST_PATH_IMAGE068
分别表示在分析时段节点
Figure 446436DEST_PATH_IMAGE014
负荷的有功电量测量误差和无功电量测量误差；
步骤S53，构建支路电量量测的量测函数：
Figure 390121DEST_PATH_IMAGE069
（10）
式中，
Figure 214857DEST_PATH_IMAGE056
和
Figure 927598DEST_PATH_IMAGE016
分别表示SCADA量测断面
Figure 648430DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 282673DEST_PATH_IMAGE014
电压的实部和虚部；
Figure 379942DEST_PATH_IMAGE070
和
Figure 681611DEST_PATH_IMAGE071
分别表示SCADA量测断面
Figure 42185DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 491621DEST_PATH_IMAGE027
电压的实部和虚部；
Figure 861422DEST_PATH_IMAGE072
和
Figure 814335DEST_PATH_IMAGE073
分别表示当前支路对应于节点导纳矩阵第
Figure 611390DEST_PATH_IMAGE014
行、第
Figure 282542DEST_PATH_IMAGE027
列元素的实部分量和虚部分量；
Figure 987193DEST_PATH_IMAGE074
和
Figure 794612DEST_PATH_IMAGE075
分别表示当前支路对应于节点导纳矩阵第
Figure 293727DEST_PATH_IMAGE014
行对角元素的实部分量和虚部分量；
Figure 921017DEST_PATH_IMAGE076
和
Figure 367042DEST_PATH_IMAGE077
分别表示在分析时段支路
Figure 769247DEST_PATH_IMAGE031
流过的有功电量冻结值和无功电量冻结值；
Figure 439263DEST_PATH_IMAGE078
和
Figure 678484DEST_PATH_IMAGE079
分别表示在分析时段支路
Figure 928199DEST_PATH_IMAGE031
流过的有功电量测量误差和无功电量测量误差。
优选的，本发明的步骤S6中对于不满足可观测性要求的观测岛，通过添加等式约束，从而使得该观测岛满足可观测性要求；
添加的所述等式约束为：
Figure 975790DEST_PATH_IMAGE080
（11）
式中，
Figure 285548DEST_PATH_IMAGE045
和
Figure 418589DEST_PATH_IMAGE081
分别表示SCADA量测断面
Figure 471996DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 170831DEST_PATH_IMAGE032
的有功负荷和无功负荷；
Figure 182649DEST_PATH_IMAGE065
和
Figure 6249DEST_PATH_IMAGE066
分别表示在分析时段节点
Figure 597767DEST_PATH_IMAGE032
负荷的有功电量冻结值和无功电量冻结值；
Figure 823212DEST_PATH_IMAGE082
和
Figure 5931DEST_PATH_IMAGE083
分别表示SCADA量测断面
Figure 582406DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 508774DEST_PATH_IMAGE027
的有功负荷和无功负荷；
Figure 854305DEST_PATH_IMAGE084
和
Figure 473505DEST_PATH_IMAGE085
分别表示在分析时段节点
Figure 271697DEST_PATH_IMAGE027
负荷的有功电量冻结值和无功电量冻结值。
优选的，本发明的步骤S7采用的状态估计算法为加权最小二乘法或加权最小绝对值估计法。
另一方面，本发明还提出了一种基于混合量测的配电网历史状态估计系统，本发明的系统包括数据获取模块、SCADA状态定义及等式约束构建模块、SCADA量测模型构建模块、营销量测模型构建模块、SCADA伪量测模型构建模块、求解模块和输出模块；
所述数据获取模块用于获取营销系统任一时段的营销量测数据及配电自动化系统中相应时段的多个时间断面的SCADA量测数据；
所述SCADA状态定义及等式约束构建模块用于确定各SCADA量测断面的状态量及其等式约束条件；
所述SCADA量测模型构建模块用于建立各SCADA量测断面的SCADA量测模型；
所述营销量测模型构建模块用于建立该时段营销量测的量测模型；
所述SCADA伪量测模型构建模块移除配置有SCADA量测的开关或支路，从而将配电网划分为多个观测岛并对其进行可观测性分析，对不满足可观测性要求的各观测岛，根据电量比例分配各量测断面的负荷功率，使得该观测岛满足可观测性要求；所述观测岛为经没有配置SCADA量测的闭合开关或支路连通的区域；
所述求解模块采用状态估计算法求解由所述SCADA状态定义及等式约束构建模块、SCADA量测模型构建模块、营销量测模型构建模块和SCADA伪量测模型构建模块建立的二次约束二次估计模型，实现SCADA和营销混合量测配电网历史状态估计；所述二次约束二次估计模型是指等式约束条件和量测方程均为阶数不高于二次的多项式的状态估计问题；
所述输出模块用于输出分析结果。
本发明还提出了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明所述方法的步骤。
本发明还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明所述方法的步骤。
本发明具有如下的优点和有益效果：
1、本发明通过建立SCADA和营销混合量测状态估计模型，改善实际配电网中SCADA量测数据匮乏的问题，能够更准确地计算出配电网的负荷及潮流分布，为理论线损计算及配电网经济分析等提供更准确和可靠的基础数据，提高了历史状态估计精度。
2、本发明通过构造直角坐标系下二次方程形式的配电网混合量测状态估计模型，将状态估计建模与算法实现解耦，能够采用现有成熟的状态估计算法求解，提高配电网混合量测状态估计效率及可靠性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明的方法流程示意图。
图2为本发明的计算机设备结构示意图。
图3为本发明的系统原理框图。
图4为本发明采用的IEEE33节点配电网。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
本实施例提出了一种基于混合量测的配电网历史状态估计方法，本实施例的方法综合利用SCADA和营销混合量测历史数据，实现配电网历史状态估计，提高了分析精度和可靠性。
具体如图1所示，本实施例的方法具体包括：
步骤S1，获取营销系统任一时段的营销量测数据及配电自动化系统中相应时段的多个时间断面的SCADA量测数据；
步骤S2，移除配置有SCADA量测的支路，从而将配电网划分为多个观测岛并进行可观测性分析；本实施例的观测岛为没有配置SCADA量测的支路连通的区域；
步骤S3，确定各SCADA量测断面的状态量及其等式约束条件；
步骤S4，建立各SCADA量测断面的SCADA量测模型；
步骤S5，建立该时段营销量测的量测模型；
步骤S6，对不满足可观测性要求的各观测岛，根据电量比例分配各量测断面的负荷功率，使得该观测岛满足可观测性要求；
步骤S7，采用状态估计算法求解由步骤S3至步骤S6建立的二次约束二次估计模型，实现SCADA和营销混合量测配电网历史状态估计；所述二次约束二次估计模型是指等式约束条件和量测方程均为阶数不高于二次的多项式的状态估计问题。
具体在本实施例中，步骤S1读取配电自动化系统中存储的SCADA系统历史量测数据和营销系统存储的历史电量数据，综合利用SCADA量测和营销量测来改善实际配电网中SCADA量测数据匮乏的问题。每一时段的营销电量数据与同一时间段的多个时间断面的SCADA量测数据相对应。例如，营销系统量测数据为每15分钟冻结一个点的电量数据，而在同一时间段SCADA量测数据取每分钟存储一个点的历史数据，因而一个时段的电量数据对应于15个时间断面的SCADA量测数据。
具体在本实施例中，步骤S2通过移除网络中配置SCADA量测的支路，从而将配电网划分为多个区域，即为观测岛。观测岛间通过没有配置SCADA量测的支路联通，对各个观测岛进行可观测性分析。若观测岛内最多只有1个负荷没有配置SCADA量测，则该观测岛具有可观测性，否则不具有可观测性。
具体在本实施例中，步骤S3在每个时间断面下，取各节点电压的实部和虚部、各机组的有功和无功出力、以及各负荷的有功和无功作为状态量。在直角坐标系下，各个SCADA量测断面的状态量及各节点的功率平衡约束如下所述：
Figure 1755DEST_PATH_IMAGE086
式中，
Figure 936213DEST_PATH_IMAGE023
表示节点集，
Figure 929577DEST_PATH_IMAGE003
表示与节点
Figure 215065DEST_PATH_IMAGE024
相邻的节点集，包括节点
Figure 483235DEST_PATH_IMAGE004
本身；
Figure 537779DEST_PATH_IMAGE005
表示断面编号，
Figure 764361DEST_PATH_IMAGE006
表示断面数；
Figure 271565DEST_PATH_IMAGE025
和
Figure 343427DEST_PATH_IMAGE008
分别表示SCADA量测断面
Figure 518056DEST_PATH_IMAGE009
下节点
Figure 587643DEST_PATH_IMAGE010
的电源有功出力和无功出力；
Figure 677801DEST_PATH_IMAGE011
和
Figure 287774DEST_PATH_IMAGE026
分别表示SCADA量测断面
Figure 316910DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 619716DEST_PATH_IMAGE014
的有功负荷和无功负荷；
Figure 367092DEST_PATH_IMAGE015
和
Figure 984018DEST_PATH_IMAGE016
分别表示SCADA量测断面
Figure 867660DEST_PATH_IMAGE017
下节点
Figure 341367DEST_PATH_IMAGE014
电压的实部和虚部；
Figure 310460DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 527815DEST_PATH_IMAGE019
分别表示节点导纳矩阵第
Figure 531543DEST_PATH_IMAGE020
行、第
Figure 910571DEST_PATH_IMAGE027
列元素的实部和虚部。
具体在本实施例中，步骤S4建立各SCADA量测断面
Figure 366961DEST_PATH_IMAGE087
下SCADA量测模型包含如下步骤：
步骤S41，构建SCADA量测断面
Figure 325689DEST_PATH_IMAGE009
下支路功率量测的量测函数：
Figure 183924DEST_PATH_IMAGE088
式中，
Figure 265012DEST_PATH_IMAGE089
和
Figure 677539DEST_PATH_IMAGE090
分别表示SCADA量测断面
Figure 502276DEST_PATH_IMAGE009
下支路
Figure 683858DEST_PATH_IMAGE091
由节点
Figure 139110DEST_PATH_IMAGE014
侧流入的有功功率测量值和无功功率测量值；
Figure 101250DEST_PATH_IMAGE092
和
Figure 667361DEST_PATH_IMAGE093
分别表示SCADA量测断面
Figure 500188DEST_PATH_IMAGE013
下支路
Figure 923079DEST_PATH_IMAGE031
由节点
Figure 841356DEST_PATH_IMAGE014
侧流入的有功功率测量误差和无功功率测量误差；
Figure 476737DEST_PATH_IMAGE015
和
Figure 164070DEST_PATH_IMAGE016
分别表示SCADA量测断面
Figure 695546DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 835540DEST_PATH_IMAGE014
电压的实部和虚部；
Figure 540191DEST_PATH_IMAGE070
和
Figure 347610DEST_PATH_IMAGE094
分别表示SCADA量测断面
Figure 846724DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 474015DEST_PATH_IMAGE027
电压的实部和虚部；
Figure 451198DEST_PATH_IMAGE072
和
Figure 316386DEST_PATH_IMAGE073
分别表示当前支路对应于节点导纳矩阵第
Figure 251981DEST_PATH_IMAGE014
行、第
Figure 835409DEST_PATH_IMAGE027
列元素的实部分量和虚部分量；
Figure 153301DEST_PATH_IMAGE074
和
Figure 138574DEST_PATH_IMAGE075
分别表示当前支路对应于节点导纳矩阵第
Figure 448333DEST_PATH_IMAGE014
行对角元素的实部分量和虚部分量；
步骤S42，通过引入状态量
Figure 581374DEST_PATH_IMAGE028
和支路电流等式约束，构建支路电流幅值量测的量测函数；
其中，所述等式约束为：
Figure 634781DEST_PATH_IMAGE096
式中，
Figure 536878DEST_PATH_IMAGE030
表示SCADA量测断面
Figure 17537DEST_PATH_IMAGE013
下支路
Figure 372295DEST_PATH_IMAGE031
节点
Figure 229393DEST_PATH_IMAGE014
侧的电流幅值；
构建的所述支路电流幅值量测的量测函数为：
Figure 985996DEST_PATH_IMAGE097
式中，
Figure 637558DEST_PATH_IMAGE034
表示SCADA量测断面
Figure 682874DEST_PATH_IMAGE013
下支路
Figure 140400DEST_PATH_IMAGE031
节点
Figure 689193DEST_PATH_IMAGE014
侧的电流幅值测量值，
Figure 839552DEST_PATH_IMAGE035
表示SCADA量测断面
Figure 106585DEST_PATH_IMAGE036
下支路
Figure 102223DEST_PATH_IMAGE031
节点
Figure 771102DEST_PATH_IMAGE014
侧的电流幅值测量误差；
步骤S43，构建SCADA量测断面
Figure 30045DEST_PATH_IMAGE013
下机组量测的量测函数：
Figure 581112DEST_PATH_IMAGE098
式中，
Figure 583703DEST_PATH_IMAGE038
和
Figure 169405DEST_PATH_IMAGE039
分别表示SCADA量测断面
Figure 333670DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 637612DEST_PATH_IMAGE014
的电源有功出力和无功出力；
Figure 178315DEST_PATH_IMAGE040
和
Figure 556207DEST_PATH_IMAGE041
分别表示SCADA量测断面
Figure 219269DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 682612DEST_PATH_IMAGE014
的电源有功出力测量值和无功出力测量值；
Figure 89322DEST_PATH_IMAGE099
和
Figure 587300DEST_PATH_IMAGE043
分别表示SCADA量测断面
Figure 155684DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 371902DEST_PATH_IMAGE014
的电源有功出力测量误差和无功出力测量误差；
步骤S44，构建SCADA量测断面
Figure 254407DEST_PATH_IMAGE013
下负荷量测的量测函数：
Figure 669208DEST_PATH_IMAGE100
式中，
Figure 346177DEST_PATH_IMAGE045
和
Figure 846429DEST_PATH_IMAGE046
分别表示SCADA量测断面
Figure 532625DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 796073DEST_PATH_IMAGE014
的有功负荷和无功负荷；
Figure 909522DEST_PATH_IMAGE047
和
Figure 834753DEST_PATH_IMAGE048
分别表示SCADA量测断面
Figure 121378DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 448454DEST_PATH_IMAGE014
的有功负荷测量值和无功负荷测量值；
Figure 795122DEST_PATH_IMAGE049
和
Figure 942069DEST_PATH_IMAGE050
分别表示SCADA量测断面
Figure 970068DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 213968DEST_PATH_IMAGE051
的有功负荷测量误差和无功负荷测量误差；
步骤S45，构建SCADA量测断面
Figure 669220DEST_PATH_IMAGE013
下节点电压量测的量测函数：
Figure 631360DEST_PATH_IMAGE101
式中，
Figure 197470DEST_PATH_IMAGE102
表示节点
Figure 295876DEST_PATH_IMAGE014
电压；
Figure 922030DEST_PATH_IMAGE054
表示节点
Figure 230520DEST_PATH_IMAGE014
电压的测量值；
Figure 662638DEST_PATH_IMAGE055
表示节点
Figure 818813DEST_PATH_IMAGE014
电压的测量误差；
Figure 678185DEST_PATH_IMAGE056
和
Figure 287021DEST_PATH_IMAGE016
分别表示SCADA量测断面
Figure 257251DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 267932DEST_PATH_IMAGE014
电压的实部和虚部。
具体在本实施例中，营销系统的量测配置较为充足，多数配电网能够实现配电变压器量测的全覆盖，但量测的采集频率一般较低，且量测的上送频率较低，存在较长的延时，故配电网实时状态估计时无法及时获取相应时间的营销量测。在建立与SCADA量测数据时段的营销电量量测的量测模型时，相较于SCADA量测的
Figure 298205DEST_PATH_IMAGE103
（如15）个时间断面，营销系统电量量测仅有1个断面。营销系统的量测数据一般为冻结的电量值，因此在步骤S5中将会构建二次形式下的电源电量量测函数、负荷电量量测函数和支路电量量测函数。具体包括：
步骤S51，构建电源电量量测的量测函数：
Figure 394337DEST_PATH_IMAGE104
式中，
Figure 168258DEST_PATH_IMAGE025
和
Figure 299025DEST_PATH_IMAGE008
分别表示SCADA量测断面
Figure 500199DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 818048DEST_PATH_IMAGE014
的电源有功出力和无功出力；
Figure 395660DEST_PATH_IMAGE059
和
Figure 380933DEST_PATH_IMAGE060
分别表示在分析时段电源注入节点
Figure 690692DEST_PATH_IMAGE014
的电源有功电量冻结值和无功电量冻结值；
Figure 564013DEST_PATH_IMAGE061
和
Figure 617420DEST_PATH_IMAGE105
分别表示在分析时段节点
Figure 519517DEST_PATH_IMAGE014
电源的有功电量测量误差和无功电量测量误差；
Figure 177DEST_PATH_IMAGE063
表示SCADA量测断面之间的时间间隔（单位为小时）；
步骤S52，构建负荷电量量测的量测函数：
Figure 620514DEST_PATH_IMAGE106
式中，
Figure 212032DEST_PATH_IMAGE045
和
Figure 171898DEST_PATH_IMAGE046
分别表示SCADA量测断面
Figure 885776DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 665513DEST_PATH_IMAGE014
的有功负荷和无功负荷；
Figure 123039DEST_PATH_IMAGE065
和
Figure 937412DEST_PATH_IMAGE066
分别表示在分析时段节点
Figure 822191DEST_PATH_IMAGE014
负荷的有功电量冻结值和无功电量冻结值；
Figure 89224DEST_PATH_IMAGE067
和
Figure 350441DEST_PATH_IMAGE068
分别表示在分析时段节点
Figure 19320DEST_PATH_IMAGE014
负荷的有功电量测量误差和无功电量测量误差；
步骤S53，构建支路电量量测的量测函数：
Figure 12684DEST_PATH_IMAGE108
式中，
Figure 829330DEST_PATH_IMAGE056
和
Figure 831921DEST_PATH_IMAGE016
分别表示SCADA量测断面
Figure 417623DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 581889DEST_PATH_IMAGE014
电压的实部和虚部；
Figure 885831DEST_PATH_IMAGE070
和
Figure 426534DEST_PATH_IMAGE071
分别表示SCADA量测断面
Figure 866742DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 467488DEST_PATH_IMAGE027
电压的实部和虚部；
Figure 930830DEST_PATH_IMAGE072
和
Figure 337541DEST_PATH_IMAGE073
分别表示当前支路对应于节点导纳矩阵第
Figure 569939DEST_PATH_IMAGE014
行、第
Figure 403903DEST_PATH_IMAGE027
列元素的实部分量和虚部分量；
Figure 354541DEST_PATH_IMAGE074
和
Figure 299364DEST_PATH_IMAGE075
分别表示当前支路对应于节点导纳矩阵第
Figure 651848DEST_PATH_IMAGE014
行对角元素的实部分量和虚部分量；
Figure 594396DEST_PATH_IMAGE076
和
Figure 94647DEST_PATH_IMAGE077
分别表示在分析时段支路
Figure 780843DEST_PATH_IMAGE031
流过的有功电量冻结值和无功电量冻结值；
Figure 50151DEST_PATH_IMAGE078
和
Figure 163600DEST_PATH_IMAGE079
分别表示在分析时段支路
Figure 168726DEST_PATH_IMAGE031
流过的有功电量测量误差和无功电量测量误差。
本实施例通过构建同为二次形式下的SCADA量测模型和营销系统电量量测模型，解决两类量测时间尺度不同导致的状态估计问题。同时结合直角坐标系下二次多项式形式的配电网状态估计模型，可以实现状态估计建模与算法实现的解耦，应用成熟的状态估计算法求解。
具体在本实施例中，步骤S6对于步骤S2中不满足可观测性要求的各观测岛，需要构建伪量测来满足状态估计的量测需要，在本方法中根据电量比例分配各断面的负荷功率，通过添加等式约束使得观测岛满足可观测性要求。以负荷
Figure 393034DEST_PATH_IMAGE014
及负荷
Figure 720110DEST_PATH_IMAGE027
为例，其添加等式约束如下：
Figure 801199DEST_PATH_IMAGE109
式中，
Figure 213725DEST_PATH_IMAGE045
和
Figure 304041DEST_PATH_IMAGE046
分别表示SCADA量测断面
Figure 485624DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 3193DEST_PATH_IMAGE014
的有功负荷和无功负荷；
Figure 637436DEST_PATH_IMAGE065
和
Figure 203547DEST_PATH_IMAGE066
分别表示在分析时段节点
Figure 567532DEST_PATH_IMAGE014
负荷的有功电量冻结值和无功电量冻结值；
Figure 193686DEST_PATH_IMAGE082
和
Figure 377542DEST_PATH_IMAGE083
分别表示SCADA量测断面
Figure 747344DEST_PATH_IMAGE013
下节点
Figure 903519DEST_PATH_IMAGE027
的有功负荷和无功负荷；
Figure 762890DEST_PATH_IMAGE084
和
Figure 371726DEST_PATH_IMAGE085
分别表示在分析时段节点
Figure 341956DEST_PATH_IMAGE027
负荷的有功电量冻结值和无功电量冻结值。
具体在本实施例中，步骤S7基于SCADA/营销混合量测的配电网历史状态估计方法所构建的二次约束二次估计问题是指等式约束条件和量测方程均为阶数不高于二次的多项式的状态估计问题，数学上可描述为：
Figure 352637DEST_PATH_IMAGE110
式中，
Figure 586173DEST_PATH_IMAGE111
表示量测编号，
Figure 682305DEST_PATH_IMAGE112
表示量测数量；
Figure 393909DEST_PATH_IMAGE113
表示状态向量；
Figure 118151DEST_PATH_IMAGE114
、
Figure 257008DEST_PATH_IMAGE115
和
Figure 902753DEST_PATH_IMAGE116
分别表示第
Figure 418048DEST_PATH_IMAGE111
量测的测量值、量测函数和误差；
Figure 200060DEST_PATH_IMAGE117
表示等式约束编号，
Figure 509818DEST_PATH_IMAGE118
表示等式约束数量；
Figure 580542DEST_PATH_IMAGE119
为
Figure 696266DEST_PATH_IMAGE120
维的上三角常数矩阵；
Figure 536046DEST_PATH_IMAGE121
为
Figure 282285DEST_PATH_IMAGE122
维常数向量；
Figure 840305DEST_PATH_IMAGE123
为
Figure 290878DEST_PATH_IMAGE124
维的上三角常数矩阵；
Figure 985165DEST_PATH_IMAGE125
为
Figure 902305DEST_PATH_IMAGE126
维常数向量；
Figure 744359DEST_PATH_IMAGE127
及
Figure 139569DEST_PATH_IMAGE128
均为常数。在配电网状态估计中，系数矩阵通常具有良好的稀疏性，即
Figure 219520DEST_PATH_IMAGE119
及
Figure 41983DEST_PATH_IMAGE129
为稀疏矩阵，
Figure 309016DEST_PATH_IMAGE121
及
Figure 372830DEST_PATH_IMAGE130
为稀疏向量。
通过步骤S3~S6建立的配电网SCADA/营销混合量测状态估计模型为二次约束二次估计问题，可以采用目标函数和约束条件均为不超过二次的多项式函数的状态估计算法（如加权最小二乘法或加权最小绝对值估计法）求解，在实现状态估计建模与算法实现的解耦的基础上，实现配电网历史状态估计，降低配电网SCADA/营销混合量测状态估计的实现难度，提高实现效率。
本实施例还提出了一种计算机设备，用于执行本实施例的上述方法。
具体如图2所示，计算机设备包括处理器、存储器和系统总线；存储器和处理器在内的各种设备组件连接到系统总线上。处理器是一个用来通过计算机系统中基本的算术和逻辑运算来执行计算机程序指令的硬件。存储器是一个用于临时或永久性存储计算程序或数据(例如，程序状态信息)的物理设备。系统总线可以为以下几种类型的总线结构中的任意一种，包括存储器总线或存储控制器、外设总线和局部总线。处理器和存储器可以通过系统总线进行数据通信。其中存储器包括只读存储器(ROM)或闪存(图中未示出)，以及随机存取存储器(RAM)，RAM通常是指加载了操作系统和计算机程序的主存储器。
计算机设备一般包括一个存储设备。存储设备可以从多种计算机可读介质中选择，计算机可读介质是指可以通过计算机设备访问的任何可利用的介质，包括移动的和固定的两种介质。例如，计算机可读介质包括但不限于，闪速存储器(微型SD卡)，CD-ROM，数字通用光盘(DVD)或其它光盘存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其它磁存储设备，或者可用于存储所需信息并可由计算机设备访问的任何其它介质。
计算机设备可在网络环境中与一个或者多个网络终端进行逻辑连接。网络终端可以是个人电脑、服务器、路由器、智能电话、平板电脑或者其它公共网络节点。计算机设备通过网络接口（局域网LAN接口）与网络终端相连接。局域网(LAN)是指在有限区域内，例如家庭、学校、计算机实验室、或者使用网络媒体的办公楼，互联组成的计算机网络。WiFi和双绞线布线以太网是最常用的构建局域网的两种技术。
应当指出的是，其它包括比计算机设备更多或更少的子系统的计算机系统也能适用于发明。
如上面详细描述的，适用于本实施例的计算机设备能执行基于混合量测的配电网历史状态估计方法的指定操作。计算机设备通过处理器运行在计算机可读介质中的软件指令的形式来执行这些操作。这些软件指令可以从存储设备或者通过局域网接口从另一设备读入到存储器中。存储在存储器中的软件指令使得处理器执行上述的群成员信息的处理方法。此外，通过硬件电路或者硬件电路结合软件指令也能同样实现本发明。因此，实现本实施例并不限于任何特定硬件电路和软件的组合。
实施例2
本实施例提出了一种基于混合量测的配电网历史状态估计系统，本发明的系统包括数据获取模块、SCADA状态定义及等式约束构建模块、SCADA量测模型构建模块、营销量测模型构建模块、SCADA伪量测模型构建模块、求解模块和输出模块。
本实施例的数据获取模块用于获取营销系统任一时段的营销量测数据及配电自动化系统中相应时段的多个时间断面的SCADA量测数据；具体过程如上述实施例1所述，此处不再赘述。
本实施例的SCADA状态定义及等式约束构建模块用于确定各SCADA量测断面的状态量及其等式约束条件；具体过程如上述实施例1所述，此处不再赘述。
本实施例的SCADA量测模型构建模块用于建立各SCADA量测断面的SCADA量测模型；具体过程如上述实施例1所述，此处不再赘述。
本实施例的营销量测模型构建模块用于建立该时段营销量测的量测模型；具体过程如上述实施例1所述，此处不再赘述。
本实施例的SCADA伪量测模型构建模块移除配置有SCADA量测的开关或支路，从而将配电网划分为多个观测岛并对其进行可观测性分析，对不满足可观测性要求的各观测岛，根据电量比例分配各量测断面的负荷功率，使得该观测岛满足可观测性要求；所述观测岛为经没有配置SCADA量测的闭合开关或支路连通的区域；具体过程如上述实施例1所述，此处不再赘述。
本实施例的求解模块采用状态估计算法求解由所述SCADA状态定义及等式约束构建模块、SCADA量测模型构建模块、营销量测模型构建模块和SCADA伪量测模型构建模块建立的二次约束二次估计模型，实现SCADA和营销混合量测配电网历史状态估计；所述二次约束二次估计模型是指等式约束条件和量测方程均为阶数不高于二次的多项式的状态估计问题；具体过程如上述实施例1所述，此处不再赘述。
本实施例的输出模块用于输出分析结果，为其他历史运行状态估计场合提供更加有效和可靠的支撑。
实施例3
本实施例采用IEEE33节点配电网对上述实施例提出的方法进行测试，IEEE33节点配电网中各节点的负荷功率如表1所示，根据潮流计算结果可得节点1的机组出力为3917.68+j2435.15(kVA)。量测配置取：节点1配置SCADA量测（包括节点电压幅值及支路功率量测），但没有配置营销量测；节点2~33均不配置SCADA量测，但均配置营销量测，即各负荷均配置有功及无功电量量测。
该SCADA量测配置对应于实际10kV配电网中仅变电站母线配置电压量测，变电站出口开关配置功率量测的情况。
表1 IEEE33节点配电网各节点功率注入
Figure 41709DEST_PATH_IMAGE131
以负荷每分钟下降2%仿真15分钟的负荷下降过程，即15个断面的负荷水平分别为100%，98%，…，72%。仿真中以各断面的潮流计算结果生成量测，不添加量测误差。仅考虑SCADA量测的情况，由于每个断面只有3个量测，不满足可观测性要求，没法进行状态估计，假设各配电变压器的容量相同，故以各负荷均匀分配构造伪量测进行状态估计，估计结果第1分钟各负荷功率均为115.025+j71.068(kVA)。与表1中各节点负荷相比，节点24及25的负荷功率估计误差最大，达304.975+j128.932(kVA)。由此可见状态估计结果与实际负荷分布存在巨大偏差。
对各断面的负荷功率进行积分添加电量量测，仿真中不添加量测误差，采用本发明的方法进行SCADA/营销混合量测状态估计，状态估计结果各负荷的功率误差均为0。即量测没误差时，估计结果也没有误差。当然，如果生成量测时添加随机误差，则混合量测状态估计也会存在误差。另外，前面的仿真中各负荷是同比例下降，如果各负荷功率不是同比例增减时，步骤S6中添加的等式约束就不再成立，状态估计结果也会存在误差。由于配网中相近的负荷一般具有相近的变化规律，本实施例的方法仍然能够获得较高的状态估计精度。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于混合量测的配电网历史状态估计方法，其特征在于，该方法包括：
步骤S1，获取营销系统任一时段的营销量测数据及配电自动化系统中相应时段的多个时间断面的SCADA量测数据；
步骤S2，移除配置有SCADA量测的开关或支路，从而将配电网划分为多个观测岛并进行可观测性分析；所述观测岛为经没有配置SCADA量测的闭合开关或支路连通的区域；
步骤S3，确定各SCADA量测断面的状态量及其等式约束条件；
步骤S4，建立各SCADA量测断面的SCADA量测模型；
步骤S5，建立该时段营销量测的量测模型；
步骤S6，对不满足可观测性要求的各观测岛，根据电量比例分配各量测断面的负荷功率，使得该观测岛满足可观测性要求；
步骤S7，采用状态估计算法求解由步骤S3至步骤S6建立的二次约束二次估计模型，实现SCADA和营销混合量测配电网历史状态估计；所述二次约束二次估计模型是指等式约束条件和量测方程均为阶数不高于二次的多项式的状态估计问题。
2.根据权利要求1所述的一种基于混合量测的配电网历史状态估计方法，其特征在于，所述步骤S2中的可观测性分析具体为：
若一个观测岛最多有一个没有配置SCADA量测的负荷，则该观测岛具有可观测性，否则不具有可观测性。
3.根据权利要求1所述的一种基于混合量测的配电网历史状态估计方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：
基于直角坐标系，以SCADA量测断面的各节点电压实部及虚部、各机组的有功及无功出力、以及各负荷的有功及无功作为状态量，并确定各节点的功率平衡约束为：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
（1）
式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE003
表示节点集，
Figure DEST_PATH_IMAGE004
表示与节点
Figure DEST_PATH_IMAGE005
相邻的节点集，包括节点
Figure 411144DEST_PATH_IMAGE005
本身；
Figure DEST_PATH_IMAGE006
表示断面编号，
Figure DEST_PATH_IMAGE007
表示断面数；
Figure DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure DEST_PATH_IMAGE009
分别表示SCADA量测断面
Figure DEST_PATH_IMAGE010
下节点
Figure DEST_PATH_IMAGE011
的电源有功出力和无功出力；
Figure DEST_PATH_IMAGE012
和
Figure DEST_PATH_IMAGE013
分别表示SCADA量测断面
Figure DEST_PATH_IMAGE014
下节点
Figure DEST_PATH_IMAGE015
的有功负荷和无功负荷；
Figure DEST_PATH_IMAGE016
和
Figure DEST_PATH_IMAGE017
分别表示SCADA量测断面
Figure DEST_PATH_IMAGE018
下节点
Figure 374290DEST_PATH_IMAGE015
电压的实部和虚部；
Figure DEST_PATH_IMAGE019
和
Figure DEST_PATH_IMAGE020
分别表示SCADA量测断面
Figure 49352DEST_PATH_IMAGE014
下节点
Figure DEST_PATH_IMAGE021
电压的实部和虚部；
Figure DEST_PATH_IMAGE022
和
Figure DEST_PATH_IMAGE023
分别表示节点导纳矩阵第
Figure DEST_PATH_IMAGE024
行、第
Figure DEST_PATH_IMAGE025
列元素的实部和虚部。
4.根据权利要求1所述的一种基于混合量测的配电网历史状态估计方法，其特征在于，所述步骤S4中建立SCADA量测断面的SCADA量测模型包括：
步骤S41，构建SCADA量测断面
Figure 569195DEST_PATH_IMAGE010
下支路功率量测的量测函数：
Figure DEST_PATH_IMAGE026
（2）
式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE027
和
Figure DEST_PATH_IMAGE028
分别表示SCADA量测断面
Figure 39360DEST_PATH_IMAGE010
下支路
Figure DEST_PATH_IMAGE029
由节点
Figure 658560DEST_PATH_IMAGE015
侧流入的有功功率测量值和无功功率测量值；
Figure DEST_PATH_IMAGE030
和
Figure DEST_PATH_IMAGE031
分别表示SCADA量测断面
Figure 987910DEST_PATH_IMAGE014
下支路
Figure DEST_PATH_IMAGE032
由节点
Figure 921231DEST_PATH_IMAGE015
侧流入的有功功率测量误差和无功功率测量误差；
Figure 918006DEST_PATH_IMAGE016
和
Figure 176949DEST_PATH_IMAGE017
分别表示SCADA量测断面
Figure 400120DEST_PATH_IMAGE014
下节点
Figure 137131DEST_PATH_IMAGE015
电压的实部和虚部；
Figure 660517DEST_PATH_IMAGE019
和
Figure 90361DEST_PATH_IMAGE020
分别表示SCADA量测断面
Figure 397233DEST_PATH_IMAGE014
下节点
Figure 672357DEST_PATH_IMAGE021
电压的实部和虚部；
Figure DEST_PATH_IMAGE033
和
Figure DEST_PATH_IMAGE034
分别表示当前支路对应于节点导纳矩阵第
Figure 378144DEST_PATH_IMAGE015
行、第
Figure 713311DEST_PATH_IMAGE021
列元素的实部分量和虚部分量；
Figure DEST_PATH_IMAGE035
和
Figure DEST_PATH_IMAGE036
分别表示当前支路对应于节点导纳矩阵第
Figure 566866DEST_PATH_IMAGE015
行对角元素的实部分量和虚部分量；
步骤S42，通过引入状态量
Figure DEST_PATH_IMAGE037
和支路电流等式约束，构建支路电流幅值量测的量测函数；
其中，所述等式约束为：
Figure DEST_PATH_IMAGE039
（3）
式中，
Figure 707998DEST_PATH_IMAGE037
表示SCADA量测断面
Figure 533871DEST_PATH_IMAGE014
下支路
Figure 774360DEST_PATH_IMAGE032
节点
Figure 990577DEST_PATH_IMAGE015
侧的电流幅值；
构建的所述支路电流幅值量测的量测函数为：
Figure DEST_PATH_IMAGE041
（4）
式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE042
表示SCADA量测断面
Figure 935400DEST_PATH_IMAGE014
下支路
Figure 615780DEST_PATH_IMAGE032
节点
Figure 823907DEST_PATH_IMAGE015
侧的电流幅值测量值，
Figure DEST_PATH_IMAGE043
表示SCADA量测断面
Figure DEST_PATH_IMAGE044
下支路
Figure 321229DEST_PATH_IMAGE032
节点
Figure 741846DEST_PATH_IMAGE015
侧的电流幅值测量误差；
步骤S43，构建SCADA量测断面
Figure 214415DEST_PATH_IMAGE014
下机组量测的量测函数：
Figure DEST_PATH_IMAGE045
（5）
式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE046
和
Figure DEST_PATH_IMAGE047
分别表示SCADA量测断面
Figure 390182DEST_PATH_IMAGE014
下节点
Figure 377729DEST_PATH_IMAGE015
的电源有功出力和无功出力；
Figure DEST_PATH_IMAGE048
和
Figure DEST_PATH_IMAGE049
分别表示SCADA量测断面
Figure 664354DEST_PATH_IMAGE044
下节点
Figure 725851DEST_PATH_IMAGE015
的电源有功出力测量值和无功出力测量值；
Figure DEST_PATH_IMAGE050
和
Figure DEST_PATH_IMAGE051
分别表示SCADA量测断面
Figure 72519DEST_PATH_IMAGE014
下节点
Figure 485046DEST_PATH_IMAGE015
的电源有功出力测量误差和无功出力测量误差；
步骤S44，构建SCADA量测断面
Figure 575361DEST_PATH_IMAGE014
下负荷量测的量测函数：
Figure DEST_PATH_IMAGE052
（6）
式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE053
和
Figure DEST_PATH_IMAGE054
分别表示SCADA量测断面
Figure 819261DEST_PATH_IMAGE014
下节点
Figure 8934DEST_PATH_IMAGE015
的有功负荷和无功负荷；
Figure DEST_PATH_IMAGE055
和
Figure DEST_PATH_IMAGE056
分别表示SCADA量测断面
Figure DEST_PATH_IMAGE057
下节点
Figure 36320DEST_PATH_IMAGE015
的有功负荷测量值和无功负荷测量值；
Figure DEST_PATH_IMAGE058
和
Figure DEST_PATH_IMAGE059
分别表示SCADA量测断面
Figure 664748DEST_PATH_IMAGE014
下节点
Figure 966416DEST_PATH_IMAGE015
的有功负荷测量误差和无功负荷测量误差；
步骤S45，构建SCADA量测断面
Figure 326990DEST_PATH_IMAGE014
下节点电压量测的量测函数：
Figure DEST_PATH_IMAGE060
（7）
式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE061
表示节点
Figure 776426DEST_PATH_IMAGE015
电压；
Figure DEST_PATH_IMAGE062
表示节点
Figure 208544DEST_PATH_IMAGE015
电压的测量值；
Figure DEST_PATH_IMAGE063
表示节点
Figure 161457DEST_PATH_IMAGE015
电压的测量误差；
Figure 958512DEST_PATH_IMAGE016
和
Figure 567348DEST_PATH_IMAGE017
分别表示SCADA量测断面
Figure 740840DEST_PATH_IMAGE014
下节点
Figure 813838DEST_PATH_IMAGE015
电压的实部和虚部。
5.根据权利要求1所述的一种基于混合量测的配电网历史状态估计方法，其特征在于，所述步骤S5建立该时段营销量测的量测模型包括：
步骤S51，构建电源电量量测的量测函数：
Figure DEST_PATH_IMAGE064
（8）
式中，
Figure 781794DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure 940243DEST_PATH_IMAGE009
分别表示SCADA量测断面
Figure 651847DEST_PATH_IMAGE014
下节点
Figure 517035DEST_PATH_IMAGE015
的电源有功出力和无功出力；
Figure DEST_PATH_IMAGE065
和
Figure DEST_PATH_IMAGE066
分别表示在分析时段电源注入节点
Figure 718209DEST_PATH_IMAGE015
的电源有功电量冻结值和无功电量冻结值；
Figure DEST_PATH_IMAGE067
和
Figure DEST_PATH_IMAGE068
分别表示在分析时段节点
Figure 361024DEST_PATH_IMAGE015
电源的有功电量测量误差和无功电量测量误差；
Figure DEST_PATH_IMAGE069
表示SCADA量测断面之间的时间间隔；
步骤S52，构建负荷电量量测的量测函数：
Figure DEST_PATH_IMAGE070
（9）
式中，
Figure 673057DEST_PATH_IMAGE053
和
Figure 720648DEST_PATH_IMAGE054
分别表示SCADA量测断面
Figure 30406DEST_PATH_IMAGE014
下节点
Figure 101130DEST_PATH_IMAGE015
的有功负荷和无功负荷；
Figure DEST_PATH_IMAGE071
和
Figure DEST_PATH_IMAGE072
分别表示在分析时段节点
Figure 216854DEST_PATH_IMAGE015
负荷的有功电量冻结值和无功电量冻结值；
Figure DEST_PATH_IMAGE073
和
Figure DEST_PATH_IMAGE074
分别表示在分析时段节点
Figure 118951DEST_PATH_IMAGE015
负荷的有功电量测量误差和无功电量测量误差；
步骤S53，构建支路电量量测的量测函数：
Figure DEST_PATH_IMAGE075
（10）
式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE076
和
Figure 661928DEST_PATH_IMAGE017
分别表示SCADA量测断面
Figure 954369DEST_PATH_IMAGE014
下节点
Figure 873783DEST_PATH_IMAGE015
电压的实部和虚部；
Figure 568070DEST_PATH_IMAGE019
和
Figure DEST_PATH_IMAGE077
分别表示SCADA量测断面
Figure 281948DEST_PATH_IMAGE014
下节点
Figure 327264DEST_PATH_IMAGE021
电压的实部和虚部；
Figure 722473DEST_PATH_IMAGE033
和
Figure DEST_PATH_IMAGE078
分别表示当前支路对应于节点导纳矩阵第
Figure 336513DEST_PATH_IMAGE015
行、第
Figure 424555DEST_PATH_IMAGE021
列元素的实部分量和虚部分量；
Figure 753905DEST_PATH_IMAGE035
和
Figure 952805DEST_PATH_IMAGE036
分别表示当前支路对应于节点导纳矩阵第
Figure 356105DEST_PATH_IMAGE015
行对角元素的实部分量和虚部分量；
Figure DEST_PATH_IMAGE079
和
Figure DEST_PATH_IMAGE080
分别表示在分析时段支路
Figure 677364DEST_PATH_IMAGE032
流过的有功电量冻结值和无功电量冻结值；
Figure DEST_PATH_IMAGE081
和
Figure DEST_PATH_IMAGE082
分别表示在分析时段支路
Figure 494011DEST_PATH_IMAGE032
流过的有功电量测量误差和无功电量测量误差。
6.根据权利要求1所述的一种基于混合量测的配电网历史状态估计方法，其特征在于，所述步骤S6中对于不满足可观测性要求的观测岛，通过添加等式约束，从而使得该观测岛满足可观测性要求；
添加的所述等式约束为：
Figure DEST_PATH_IMAGE083
（11）
式中，
Figure 293339DEST_PATH_IMAGE053
和
Figure 816725DEST_PATH_IMAGE054
分别表示SCADA量测断面
Figure 246569DEST_PATH_IMAGE014
下节点
Figure 284932DEST_PATH_IMAGE015
的有功负荷和无功负荷；
Figure 825635DEST_PATH_IMAGE071
和
Figure 469106DEST_PATH_IMAGE072
分别表示在分析时段节点
Figure 866589DEST_PATH_IMAGE015
负荷的有功电量冻结值和无功电量冻结值；
Figure DEST_PATH_IMAGE084
和
Figure DEST_PATH_IMAGE085
分别表示SCADA量测断面
Figure 657828DEST_PATH_IMAGE014
下节点
Figure 736642DEST_PATH_IMAGE021
的有功负荷和无功负荷；
Figure DEST_PATH_IMAGE086
和
Figure DEST_PATH_IMAGE087
分别表示在分析时段节点
Figure 294007DEST_PATH_IMAGE021
负荷的有功电量冻结值和无功电量冻结值。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种基于混合量测的配电网历史状态估计方法，其特征在于，所述步骤S7采用的状态估计算法为加权最小二乘法或加权最小绝对值估计法。
8.一种基于混合量测的配电网历史状态估计系统，其特征在于，该系统包括数据获取模块、SCADA状态定义及等式约束构建模块、SCADA量测模型构建模块、营销量测模型构建模块、SCADA伪量测模型构建模块、求解模块和输出模块；
所述数据获取模块用于获取营销系统任一时段的营销量测数据及配电自动化系统中相应时段的多个时间断面的SCADA量测数据；
所述SCADA状态定义及等式约束构建模块用于确定各SCADA量测断面的状态量及其等式约束条件；
所述SCADA量测模型构建模块用于建立各SCADA量测断面的SCADA量测模型；
所述营销量测模型构建模块用于建立该时段营销量测的量测模型；
所述SCADA伪量测模型构建模块移除配置有SCADA量测的开关或支路，从而将配电网划分为多个观测岛并对其进行可观测性分析，对不满足可观测性要求的各观测岛，根据电量比例分配各量测断面的负荷功率，使得该观测岛满足可观测性要求；所述观测岛为经没有配置SCADA量测的闭合开关或支路连通的区域；
所述求解模块采用状态估计算法求解由所述SCADA状态定义及等式约束构建模块、SCADA量测模型构建模块、营销量测模型构建模块和SCADA伪量测模型构建模块建立的二次约束二次估计模型，实现SCADA和营销混合量测配电网历史状态估计；所述二次约束二次估计模型是指等式约束条件和量测方程均为阶数不高于二次的多项式的状态估计问题；
所述输出模块用于输出分析结果。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。
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