電力系統中的狀態估計的實現范文
本站小編為你精心準備了電力系統中的狀態估計的實現參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。
狀態估計使用的量測包括兩類：狀態量量測和模擬量量測。狀態量量測信息包括斷開和閉合兩種，模擬量量測分為電壓、有功、無功功率、分接頭檔位四種。其中電流量測不能直接使用，需要轉化為功率量測才能使用。狀態量量測：包括斷路器的狀態信息和隔離開關的狀態信息。不能得到實時信息時，應進行及時的人工維護。模擬量量測：包括發電機，線路，旁路斷路器的有功功率、無功功率量測；一端有量測的兩卷變壓器有功功率和無功功率量測；變壓器分接頭檔位量測；兩端有量測的三卷變壓器高、中、低三側有功功率和無功功率量測；發電廠，變電站等各母線電壓量測；負荷有功、無功功率量測，如果負荷無量測值，則提供模型值；電容器，電抗器的無功功率量測。
2狀態估計的實現
傳統的狀態估計算法有最小二乘法、快速分解法、正交化法和混合法等，目前應用最多的方法是最小二乘法。要得到狀態估計使用的實時量測數據，并實現狀態估計的各種功能需要完成以下步驟：（1）定義電網模型及實時數據的輸入輸出接口，實現輸入輸出功能。電網模型包含了系統中所有的設備對象、量測對象等和狀態估計計算相關的電網信息（。2）按導入的電網模型中定義的網絡元件互連關系和當前的開關刀閘狀態判別電網實時接線方式，進行網絡拓撲（。3）根據已知的系統量測信息，導入電網模型信息以及網絡拓撲后的系統狀態，進行狀態估計計算并輸出結果。
2.1輸入輸出接口的實現輸入的數據主要包括電網模型數據和實時數據，是狀態估計所需要的數據。狀態估計運行后得到的結果作為輸出數據。數據輸出功能針對的不僅僅是SCADA／EMS系統，任意應用系統都可以通過接口獲取數據。EMS可以提供完善的電網模型數據。且電網模型可采用CIM的XML接口一次性導入到程序中。實時數據包括各種量測值等主要來自于SCADA。為實現和狀態估計軟件之間數據的輸入輸出功能，建立了三種類型的接口：XML接口、CIS接口以及專用數據庫接口。XML接口與不同的系統連接，可以用XML文件作為載體得到實時數據，安全性好，CIS接口采用組件技術，更加靈活且速度快，符合發展的趨勢。專用數據庫接口實現直接對數據庫的訪問，速度快。用戶可以根據自己的實際需求和現實情況來選擇恰當可行的接口方式。由于三種類型的接口在各方面都有相似性，因此，可以定義一個數據輸入類作為他們的父類。三個接口類繼承數據輸入類的屬性，并有自己獨有的屬性，實現電網模型、實時數據和運行結果數據的輸入輸出功能。
2.2網絡拓撲的實現拓撲模型表述了狀態估計所需的設備是如何連接在一起的。拓撲模型主要由連接節點類、拓撲節點類、拓撲島類組成。連接節點是這樣的一些點，在這些點上導電設備的端點通過零阻抗連接在一起。拓撲節點是指在當前網絡狀態下通過閉合開關連接在一起的一組連結節點，它能夠隨著當前的網絡狀態(即開關、斷路器等改變狀態)的變化而變化。拓撲島則是網絡的一個電氣連接的子集，它會隨著當前的網絡狀態(即隔離開關、斷路器等改變狀態)的變化而變化。
2.3狀態估計模型的實現狀態估計可分為以下四個步驟：（1）假定數學模型。假定在沒有結構誤差、參數誤差和不良數據的條件下，建立各項數據間的物理表達式。然后再確定狀態估計所用的數學方法。在這里采用最小二乘法，最小二乘法定義目標函數為實際量測值與設定的數學模型計算出來的對應值之差的平方和，當其值最小時，求得的狀態估計值即為最佳估計值。（2）狀態估計計算。根據所選定的數學方法，計算出使殘差最小的狀態估計值。（3）檢測。檢查是否有不良測量值混入或有結構錯誤信息。如果沒有，此次狀態估計即完成，否則，執行第四步。（4）辨識。用于確定具體的不良數據或網絡結構錯誤信息的過程。在修正或刪除不良數據后，重新進行狀態估計計算，反復迭代估計，直到所有的不良數據都消失為止。由于量測值存在測量誤差，所以在狀態估計前要進行一定的處理，包括前置濾波和極限值的檢查。通過這些處理可以提高狀態估計的精確度和速度。
3總結
本文通過對狀態估計各方面的分析，提出了一種狀態估計的實現過程。并對輸入輸出接口的實現、網絡拓撲的實現以及狀態估計模型的實現做了詳細設計，能更好的應用于潮流計算，使狀態估計的功能更加完善。
作者：盧芳王曉梅 盧興旺劉長峰單位：國網日照供電公司
