EMS中基于量测置换的对地电容参数估计方法

线路的对地电容参数错误将影响能量管理系统（EMS）中电压无功优化软件的分析决策。介绍了一种近似的电容参数估计算法，详细分析了该方法的适用条件。在此基础上，提出了一种新的基于量测置换的线路电容参数估计方法。该估计方法同时考虑了线路对电网的交换无功和线路本身的损耗无功。估计效果不受电容参数错误的影响，并能够同时容忍一定的线路阻抗参数错误。对该算法进行了测试，结果表明该方法具有良好的应用前景。     

基于相量量测的电力系统线性状态估计

分析了相量量测装置的量测误差情况，指出了相量量测参与状态估计计算的必要性。在完全使用相量量测的情况下，给出了基于直角坐标系的实数形式的电力系统线性量测方程和相应的线性静态状态估计算法。对负荷预报加潮流计算的系统状态预报方法进行改进，通过对误差协方差阵计算公式的推导与简化，提出了新的预报误差协方差阵计算公式，并将其与线性量测方程相结合，提出了基于相量量测的线性动态状态估计算法。最后讨论了线性状态估计算法的使用条件，并采用IEEE 30节点系统对提出的算法进行了验证。     

基于量测量替换与标准化残差检测的不良数据辨识

针对多不良数据辨识中存在的残差污染和残差淹没问题，提出一种多不良数据辨识方法，在应用 P-Q分解法的基础上，首先选取部分量测进行状态估计，接着用剩余量测逐一替换参与估计计算的量测，并根据替换后各量测标准化残差的大小得到可疑数据，其间量测量的替换可以打破发生残差淹没的平衡，使得由于发生残差淹没而导致标准化残差合格的不良数据凸显出来，之后又通过状态估计对可疑数据进行校核，恢复受到残差污染的量测为正常量测，最终将不良数据辨识出来。此外，还给出替换和减少一维量测后计算标准化残差的简化方法，以提高计算速度。最后以某地区220 kV电网为背景进行算例分析，表明该方法的有效性和可行性。     

基于等效电流量测变换的电力系统状态估计方法

针对输电系统和配电系统量测类型多的特点，采用了以等效电流量测变换技术来求解电力系统状态估计的方法，并推导了基于等效电流量测变换状态估计的具体求解过程。文中将各种类型的量测变换为等效电流量测进行状态估计，同时根据误差理论将原始量测的权重也对应变换成等效电流量测的权重。理论分析和算例结果表明，利用等效电流量测变换技术进行状态估计快速、有效、实施方便，符合当前电力系统在线应用的实际要求。     

基于混合量测的电力系统状态估计混合算法

研究了相量量测装置(PMU)相量量测和监控与数据采集(SCADA)量测混合使用时的数据匹配问题，提出了利用状态量转换预测得到预报系统状态和预报节点注入电流向量的方法。在此基础上，提出了应用PMU实时相量量测和预报节点注入电流向量的线性静态状态估计算法，以及应用PMU实时相量量测和预报系统状态的线性动态状态估计算法。文中将这2种算法与传统状态估计算法相结合，组成了状态估计混合算法，保证了状态估计的计算精度。该混合算法有效减少了状态估计的计算时间，对PMU的量测配置也没有严格的要求，具有很好的通用性。最后采用IEEE 30节点系统对该方法进行了验证。     

状态估计中选取量测权值的新原则

估计结果的准确性和数值稳定性是状态估计的两个重要方面，通常按量测精度选取量测权值，能使估计结果有较高的准确性，但可能对数值稳定性不利。文中在分析量测权值变化对状态估计数值稳定性影响的基础上，提出了状态估计中选取量测权值的新原则：非关键量测的权值反映量测精度，以量测方差的倒数为其权值；关键量测的权值根据数值稳定性的要求选取，以其他量测权值的平均值为关键量测的权值。这样能较好地协调数值稳定性与估计结果准确性之间的关系。在附录中论述了估计精度与关键量测的权值无关。     

极坐标系下的快速等效电流量测变换状态估计方法

利用SCADA系统提供的多种类型量测数据，推导出极坐标系下的等效电流量测变换算法。为了提高计算速度，采用了快速解耦法的两个合理假设条件，将雅可比矩阵简化为常数矩阵，并根据该矩阵的特点对信息矩阵进行分块化简，最终得到解耦的信息矩阵，将信息矩阵规模最终减少到常规算法的1/4。此外，还提出了一种直接生成信息矩阵的方法。理论分析与WSCC和New England两个系统的算例表明该方法具有简单、快速、线性收敛的特点，能够满足大型电力系统实时状态估计的需要。     

基于混合量测的电力系统线性动态状态估计算法

针对当前电力系统中广域测量系统（WAMS）和数据采集与监控（SCADA）系统并存的现状，利用量测变换技术，将SCADA系统下支路功率量测和节点注入功率量测转换为等效的电流相量量测，并与WAMS组成混合量测系统，在此基础上提出了直角坐标系下的线性动态状态估计算法。该算法采用Holt两参数线性指数平滑技术，结合线性定常系统Kalman滤波原理，实现了系统状态的预测和估计。该算法具有常数雅可比矩阵，从而大大减少了动态状态估计的计算时间，保证了动态状态估计的计算精度。通过IEEE 14节点系统的仿真结果，验证了该算法的有效性和优越性。     

节点负荷预测与发电控制结合的状态预估方法

欲使电力系统安全、可靠、经济运行,超前预知可信的信息对电力系统运行调度与控制是非常重要和关键的。在已有研究基础上,进一步分析了电力系统状态预估模型和算法,构建了考虑节点扰动功率的状态预估模型。该模型以当前时刻的状态估计作为初始值,考虑了系统扰动前后总变化量的准稳态过程,兼顾因节点负荷需求变化的随机性、发电调度控制计划本身及执行过程中的不确定性导致节点扰动功率所具有的量测特性。借助加权最小二乘及高阶项修正的方法,预估电力系统状态的变化趋势。实际系统的测试结果验证了该方法的可行性和有效性。     

变化量测触发方式下的状态估计算法分析

分析了变化量测及量测阈值等相关概念，提出了变化量测触发方式下的逐次追踪状态估计，每一触发时刻仅对变化量测进行处理。通过算例，对追踪估计有效时段及重启计算问题进行了说明和分析。此方法不但能够明显缩短单次状态估计计算的时间，而且能够保证较高的计算精度，具有实用化的潜力。     

以合格率最大为目标的电力系统状态估计新方法

以合格率最大为目标,考虑潮流约束和运行中上下界约束,提出一种电力系统状态估计方法。该方法可用现代内点法求解,收敛性好。与以往方法相比,文中方法得到的状态估计结果合格率高;估计结果有较强的抗差性;所求的解为潮流解,满足各种物理约束,更加接近实际;计算中无需做坏数据检验、可观性校验,无需主观设定测点权重,大幅减少了调试和维护工作量。IEEE 39节点系统、IEEE 118节点系统和某实际输电网等试验系统的测试结果验证了该方法的优越性。     

量测数据时差补偿状态估计方法

在互联电网中,控制中心的量测数据来源很多,这些量测数据存在采集时差,当时差超过一 定范围时,量测数据不能体现一个完整电网状态,采用常规状态估计方法进行状态估计会产生较大 误差,结果无法使用。文中提出一种量测数据时差补偿状态估计方法,对于延时很小的量测数据, 使用最新的量测数据参加状态估计,其量测时间作为电网断面时间;对于其他延时的量测数据,根 据延时的不同,引入相应的时差补偿因子,利用连续2个数据断面的量测数据变化量和时差补偿因 子修正延时量测数据误差,获得完整一致的电网状态估计结果。对IEEE 7节点系统的测试表明, 该方法可有效减少计算结果误差,获得更为准确的电网状态估计结果。     

基于测量不确定度的电力系统状态估计（二）方法研究

基于正常测点概念构造了相应测点评价函数,用于评价测点是正常测点还是异常测点;在此基础上,提出了以测点正常率最大为目标函数的状态估计新模型。为使估计结果更接近于实际运行情况,模型中可考虑潮流约束和实际物理约束。用现代内点法求解该模型,计算速度快,收敛性好。与以往方法相比,文中所述方法的状态估计结果测点正常率高,可自动辨识不良数据,估计结果不易受不良数据影响,有较强的抗差性;所求得的解为潮流解,满足各种物理约束,更加接近实际;计算中无需进行不良数据检验,无需主观设定测点权重,大幅度减少了调试和维护工作量。     

基于测量不确定度的电力系统状态估计（三）算法比较

加权最小二乘估计准则在电力系统状态估计中应用广泛,但其结果易受不良测点影响。为解决这一问题,已经提出了加权最小绝对值准则、非二次准则等估计器。应用大量算例,对已有估计准则和文中所提出的以最大测点正常率为目标的状态估计方法进行了对比研究,进一步对残差污染情况进行了讨论。算例表明,在估计结果合理性方面,当测点中不含不良数据时,文中所提出的方法与加权最小二乘估计相当,优于其他方法;当测点中含有不良数据时,文中所提出的方法大幅度优于以往状态估计方法,说明所提出的方法可较好地解决残差污染问题。     

基于信息融合理论的动态状态估计探讨

从信息学这一全新的视角来看待动态状态估计问题，提出了信息融合理论在电力系统动态状态估计中的应用思路，简要介绍了信息融合理论的内容和特点，着重探讨了信息融合理论在广域测量系统、分布式系统、系统突变检测、状态与参数联合估计中应用的可能性，阐述了各自的特点和应用优势，并给出基于信息融合理论的系统状态和参数联合估计方案。     

计及PMU的混合非线性状态估计新方法

提出一种将同步相量测量单元（PMU）的直接电压相量量测变换为间接支路电流量测，并与监控与数据采集（SCADA）量测量一起进行混合迭代的非线性状态估计方法。对构造等效电流修正量而带来的间接量测误差进行了详细和定量的分析，并对该混合估计算法的精度进行了定性分析和定量计算。理论分析和算例表明，该方法可以获得较高的估计精度，在收敛次数和滤波效果上也有所改进。     

基于WAMS的静态负荷模型参数辩识

广域测量系统(WAMS)应用同步相量测量技术,可对广域分布电力系统的电气量进行实时测量,为大型电力系统的安全分析和稳定控制提供了新的契机。电力系统稳定分析软件中常采用静态负荷模型进行分析,研究表明,负荷模型参数对分析的结果影响很大。文章就广域测量系统在ZIP负荷模型参数辨识方面的应用进行了探讨,比较详细地阐述了辨识原理的内容及其在线应用的具体实现方法。在IEEE-30节点系统上的仿真结果表明验证了该辨识方法的可行性与有效性。     

基于参数识别的并联电抗器保护

针对目前并联电抗器保护性能的不足，提出了基于参数识别的并联电抗器保护新原理，即通过求取参数 L和R，利用并联电抗器内、外部故障时的参数方向关系和阻抗幅值关系来判别故障方向。由于参数 L，R和系统频率无关，且该方法为解微分方程法，因此该方法从原理上不受系统频率变化、振荡等影响，且受非周期分量的影响相当小。动模实验验证表明，该方法能克服传统电抗器保护中存在的不足，尤其是能有效地解决在轻微匝间故障时存在的动作死区问题，用该方法实现的保护简单、可靠、动作迅速。