基于实测信息的电网薄弱区域在线辨识

针对连续运行的电网,在线辨识其薄弱区域可有效防范运行风险,为此,基于电网运行状态量演变特征分析,提出电网薄弱区域在线辨识方法。通过对状态量耦合关系的分析,得到了连续运行电网失稳风险较大的状态量变化特征,提出节点电压和支路相位角的变化特征指标,以得到节点和支路的薄弱性排序;基于节点与节点、节点与支路的状态量耦合特征和分析,利用该特征指标的期望值,辨识得到了电网的薄弱区域。IEEE39节点系统的算例验证该辨识方法的合理性及有效性。     

考虑误差非独立性的电力系统参数辨识估计

确定量测量间的误差传递特性是建立精确量测模型的重要前提。实际量测系统中量测量由所有单相遥测数据构成,在各母线上分析量测误差间的相关性,计算符合遥测数据实际采集特征的量测误差协方差阵。提出了考虑量测误差相关性的电力系统参数辨识估计,利用加权残差率绝对值求和的方法辨识出参数误差支路,采用改进增广状态量法进行参数估计,逐一修正参数误差,利用状态估计结果验证参数辨识估计准确性。IEEE算例仿真结果表明,所提出的算法较传统参数估计结果更接近于系统真值,同时提高了状态估计的精度。     

复杂状态估计不良数据的前推回代追踪辨识方法

本文综合考虑量测数据之间以及量测数据与网络参数之间的电路关联关系,提出了复杂状态估计不良数据的前推回代追踪辨识方法。首先,基于节点度等于1的拓扑搜索原则和节点不平衡功率最小的解环原则,通过拓扑搜索,将电网分解成辐射网结构并形成电网的支路层次矩阵L及对应支路的首末端节点信息矩阵M,然后利用L和M矩阵和本文定义的不良数据判据进行功率和电压的同步前推回代计算和不良数据判断,最终实现参数错误、不良量测数据及拓扑错误的有效辨识。基于IEEE39节点算例系统的仿真验证了该方法的有效性。     

基于矢量坐标搜索法的地区电网网络拓扑方法的研究

提出了一种面向对象的抽象电力网络拓扑的模型，并用此模型实现了用系统矢量图的坐标关系自动生成原始拓扑的方法。该方法是根据设备图元对象的端点坐标位置自动搜索确定的原始拓扑关系，即设备图元的连接关系，基于连接规则和节点融合的快速拓扑分析算法，根据原始拓扑关系确定各支路与母线的连接情况，该方法可用于电网动态着色和状态估计，潮流调度，安全分析，无功优化等网络分析程序之中。     

变电站直流系统绝缘检测方法研究

为提高变电站直流系统运行的可靠性,需实时监测直流母线及各支路的绝缘状况。本文分析了既有的基于平衡桥和不平衡桥测量直流母线及各支路对地绝缘电阻的原理,并指出了其不足。基于传统的检测方法,利用投入绝缘测量电阻前后正负母线对地电压及各支路的漏电流,实现了多支路正负极同时出现绝缘下降的检测和绝缘电阻的测量,有效地解决了既有检测方法无法测量多支路绝缘下降的问题。     

基于潮流增长率泰尔熵的脆弱支路辨识

电力系统脆弱支路辨识,对提高系统安全运行、预防电网灾难性事故发生具有十分重要意义。针对传统电网脆弱性评估模型未能有效考虑系统电压等级的问题,引入泰尔熵指标在计及系统电压等级的基础上,构建了基于支路潮流增长率泰尔熵的电网脆弱支路辨识模型。该模型从支路潮流冲击影响力和系统脆弱度两个方面对电网中的脆弱支路进行综合评估,评估结果更加贴近电网实际运行状态。通过对IEEE 30节点系统和某地区实际系统的仿真,证明了该模型的科学性与实用性。     

基于质量评价的配网状态估计数据辨识与修正实用化方法

为解决配电网中馈线段设备参数不全、电缆与架空馈线混合构架、关键量测点缺失等现实问题,提出了一种不依赖于广域潮流计算的配电网状态估计数据辨识与修正实用化方法.该方法基于最小配电区域,通过对电缆与架空线混合网络的最小配电区域划分,建立了配电网父子分层模型;依靠该分层模型,讨论了母线电压的分布规律,提出了一种描述母线电压量测可信度的电压质量评价指标;讨论了开关遥测值分布规律,给出了一种描述开关遥测值质量评价指标;依靠开关遥测值质量指标,给出了一种开关遥信质量评价指标;根据开关遥测质量指标、开关遥信质量指标及母线电压质量指标分别给出了开关遥测值、遥信值、母线电压的配电网状态估计数据辨识与修正方法.该方法能较好解决电缆与架空馈线混合网络中,量测数据较全,而坏数据量不大情况下的配电网状态估计量测数据辨识与修正.该量测值及其量测质量指标可以作为高级应用的源数据使用,也可以作为加权最小二乘状态估计的输入值及权重使用.实例表明所提方法可行.     

基于AMI量测信息的低压配电网拓扑校验方法

针对目前低压配电网络拓扑连接关系辨识的难题,提出了一种基于AMI量测信息的低压配电网拓扑校验方法。该方法首先借助高级量测体系AMI提供的负荷量测信息以及网络数据,得出同一配电变压器下各负荷所属耦合节点电压以及所属支路电流,然后分别求得所有负荷间耦合节点电压和支路电流的相关系数,进行相关性分析,即相关性强的负荷同属于同一馈线,进而确定各负荷所属的馈线;之后根据负荷的耦合节点电压幅值大小,确定各负荷在所属馈线中的上下游关系,最后通过相关性分析结果以及负荷的耦合节点电压分布,对存在错误连接关系的负荷进行修正,最终完成低压配电网络拓扑的校验与修正。算例证明了该算法的可行性与有效性。     

基于状态空间转换的SCADA系统支路静态参数局部辨识方法

电网支路静态参数中存在的偏差或误差会严重影响电网状态估计及后续高级应用的有效性。以电网支路静态参数为状态量,根据SCADA量测系统的特点,提出了针对电网支路静态不良参数的局部估计辨识算法。利用拉格朗日乘子法得到的参数检测结果,以可疑支路为中心,向外搜索形成局部估计区域,按照量测类型以支路参数为状态变量建立量测方程,再将局部区域内的可信任支路参数作为伪量测加入量测方程,提高量测冗余度。在局部区域内对可疑支路参数进行估计辨识,经多断面的统计分析给出可疑支路参数的建议修正值。考虑到SCADA系统中无法直接应用电压量测值,构造了关于支路参数的不动点迭代格式,利用内外两层迭代来实现对支路参数的估计辨识。最后在IEEE118节点系统上验证了算法的有效性,并讨论了量测误差对辨识结果的影响。     

基于状态空间转换的SCADA系统支路静态参数局部辨识方法EI北大核心CSCD

电网支路静态参数中存在的偏差或误差会严重影响电网状态估计及后续高级应用的有效性。以电网支路静态参数为状态量,根据SCADA量测系统的特点,提出了针对电网支路静态不良参数的局部估计辨识算法。利用拉格朗日乘子法得到的参数检测结果,以可疑支路为中心,向外搜索形成局部估计区域,按照量测类型以支路参数为状态变量建立量测方程,再将局部区域内的可信任支路参数作为伪量测加入量测方程,提高量测冗余度。在局部区域内对可疑支路参数进行估计辨识,经多断面的统计分析给出可疑支路参数的建议修正值。考虑到SCADA系统中无法直接应用电压量测值,构造了关于支路参数的不动点迭代格式,利用内外两层迭代来实现对支路参数的估计辨识。最后在IEEE118节点系统上验证了算法的有效性,并讨论了量测误差对辨识结果的影响。     

基于WAMS/SCADA混合量测的电网参数辨识与估计

针对目前电网参数辨识与估计方法存在的数值稳定性变差、易发散及易受残差污染干扰等问题,提出了一种基于混合量测的电网参数辨识与估计方法。该方法首先利用广域测量系统(WAMS)的测量数据计算相对残差,初步判断是否存在参数错误,然后利用相量测量单元(PMU)能够测量电压和电流相量的特性,建立支路两端变量之间的直接联系,对存在参数错误的支路进行辨识,并在此基础上使用智能优化算法估计支路参数。在IEEE 39测试系统上的仿真实验表明,该方法只需安装约1/2总母线数的PMU即可对全网传输线路和变压器进行参数辨识与估计。     

一种多指标综合静态电压稳定薄弱母线辨识方法

探讨了一种多指标综合电压稳定性辨识方法。该方法基于节点电压变化、电压有功灵敏度、母线参与因子三个电压指标,以客观赋值与主观赋值组合方法对上述3个指标分别赋予不同权重求得综合指标以辨识系统各节点薄弱程度。最后以湘西南某实际电网为仿真对象进行分析,以单一指标与综合指标分别辨识系统薄弱母线,验证该综合辨识方法的全面性、有效性与科学性。     

基于局部相量量测的电压稳定评估方法评述

基于局部相量量测的在线电压稳定监测是目前电压稳定研究中一个活跃的分支。它可分为基于节点局部量测和基于支路局部量测两大类。后者又可分为基于一元二次方程根的可行解域、基于支路传输功率极限和基于支路复功率摄动为0的3种电压稳定指标和方法。文中首先对基于戴维南等值参数辨识的指标和方法进行了分析和评述,继而对3种基于支路量测的指标和方法分别进行了分析和质疑。通过IEEE39节点测试系统进行了数值分析和比较。结果表明,基于支路当地量测的电压稳定指标和方法不能用于复杂电力系统的电压稳定在线监测。     

考虑电力参数和量测误差的网络拓扑误差辨识方法

电力系统的参数误差和量测误差在状态估计时经常同时发生。为此提出了一种同时辨识不正常状态支路和参数误差的方法。首先建立了含断路器的支路模型,确定了利用断路器状态估计的误差方程。然后,提出了一种基于扩展状态估计方程的能够同时辨识网络拓扑误差、参数误差和坏数据量测的多源误差的方法。所提拓扑结构误差辨识方法能够在含有坏数据和网络参数误差下辨识不正常状态支路。该方法将约束条件中的归一化拉格朗日乘子加入到断路器模型和参数误差中,通过估计含有拓扑和参数误差的可疑支路的参数来辨识不正常支路的状态,且仅利用传统状态估计的结果来辨识误差。最后利用IEEE118节点系统进行算例验证,对比分析了多种场景下所提方法与传统辨识方法的结果,说明了所提方法的有效性。     

基于支路等值的拓扑辨识方法

状态估计中拓扑辨识是一个疑难问题,很多拓扑辨识方法把开关状态作为未知量引入估计过程,对量测冗余度和精度提出了较高要求,加大了状态估计辨识可疑数据的难度,工程应用困难。通过支路关联遥测遥信互校,确定运行状态可疑的支路。状态可疑支路在状态估计中作为参数未知支路,只需要引入一个状态变量,从支路参数计算结果就可判断支路运行状态,并给出了支路电导引入信息矩阵方法。正确判断支路运行状态后,利用状态估计节点电压计算支路潮流并修正两端节点注入,就可得到完整的电网运行状态,无需重新状态估计。该方法可以辨识小潮流支路拓扑错误。测试结果表明,由于在常规PQ解耦状态估计引入未知量,只增加一维状态量,计算速度快,拓扑辨识结果准确,适合在在线系统中应用。     

基于虚拟连接割集的智能变电站继电保护安全隔离策略

为提高继电保护系统在检修过程中对检修设备进行安全隔离的可靠性,提出了基于虚拟连接割集的智能变电站继电保护安全隔离策略自动生成方法。首先分析了智能变电站技术下继电保护安全隔离的必要性;然后构建了继电保护安全隔离模型,包括设备与信息的关联关系模型,设备间虚拟连接的割集模型和支路与软压板的关联关系模型。基于安全隔离模型阐述了隔离策略自动生成的实现方法。最后以某110 kV变电站110 kV侧的继电保护系统为例进行了案例分析,分析结果表明,该方法能够有效利用SCD解析出来的虚拟连接关系生成最终的软压板退出策略。     

基于快速分解正交变换状态估计算法的坏数据检测与辨识

提出了在快速分解正交变换状态估计算法中检测与辨识坏数据的新方法。该方法成功地将假设检验辨识法(HTI)和量测补偿法的思想应用于基于快速分解状态估计算法的坏数据检测与辨识,用基于对增广的量测雅可比矩阵进行Givens行变换的方法计算和更新残差协方差矩阵,在建立可疑量测集时,考虑有功类量测误差对无功类量测残差的影响和无功类量测误差对有功类量测残差的影响。算例说明,该方法检测与辨识坏数据的能力较强。     

考虑保护故障影响的电网关键线路辨识

电网中某些关键线路对大停电事故的发生有着重要的影响,且保护装置的不正确动作在其中起着推波助澜的作用。为了能够有效预防大停电事故的发生,本文提出一种计及保护装置不正确动作的电网关键线路辨识模型。从网络最大流的角度出发,提出一种节点结构重要度指标,该指标能够全面反映网络连接的结构特征,且克服了复杂网络模型中潮流仅按母线间最短路径流动的缺陷;为了能够有效反映电网实际情形,考虑保护的不正确动作,定义了支路保护脆弱度指标,该指标有效量化了保护故障对关键线路辨识的影响;提出了结合支路结构脆弱度与支路保护脆弱度的综合辨识模型。以IEEE 39节点系统作为测试算例,算例结果验证了本文所提模型的合理性与有效性。     

基于SEM-MIP状态估计的配电网拓扑辨识方法

配电网拓扑辨识是配电系统操作的关键问题和重要前提。由于缺乏足够的量测设备和配电系统拓扑的频繁变化,导致实际的配电网拓扑辨识问题十分具有挑战性。为此提出了基于同步量测数据状态估计的实时拓扑辨识方法。该方法可以利用少量相量测量单元的测量数据准确估计配电网拓扑结构。首先,在配电网中引入结构方程模型(structural equation model, SEM),用于捕捉拓扑与支路电流的关系。然后,针对拓扑辨识问题提出了混合整数规划(mixed integer programming, MIP)方法,通过复数方程的虚实部解耦,利用泰勒展开与等效松弛等手段对复数方程和约束条件进行线性化。此外,将配电网运行方式约束以节点为单位进行了重新规划。最后,所提基于结构方程模型的混合整数规划方法(SEM-MIP)可以使用现有的商业求解器求解,并通过一个实际12节点配电系统和IEEE 33节点测试系统验证了所提方法的有效性。     

基于渗流和风险理论的电力系统连锁故障分析

基于渗流理论结合电气性质研究连锁故障发展机理,探索故障发展路径。首先构建了支路故障渗流概率模型,结合支路健康度指标、重要度指标综合得到支路故障停运概率模型,可以辨识正常运行状态下系统脆弱支路、预测故障运行状态下系统故障支路。其次,构建了系统连锁故障路径综合后果指标,结合路径发生概率构建路径风险评估模型,全面诊断分析连锁故障可能发展路径。最后,以IEEE 39节点系统的算例验证了所述方法的有效性。