基于抗差状态估计的配电网运行状态诊断与分析

为解决在配网诊断分析中多源数据质量参差不齐而影响运行状态准确性的问题,本文提出一种基于改进WLAV抗差状态估计的配电网运行状态诊断分析方法。首先,对配电网的混合量测数据进行数据对齐以及插值补全的多源数据融合处理,通过改进WLAV抗差状态估计模型拟合出接近电网真实运行状态的估计值;然后,利用状态估计值构建反映配电网“站-线-变-户”运行状态的指标体系;最后,采用Delphi-CRITIC法确定各层级指标的综合权重值,进而评估配电网的运行状态给出相应的诊断方案。在南方地区的某农村配电线路上进行算例分析,结果表明,本文所提方法可以减少量测误差及坏数据对配电网运行状态指标的影响,保证了根据评估出的运行状态给出改善用电质量诊断方案的可行性和有效性。     

电力系统抗差状态估计研究综述

状态估计是电力系统能量管理系统的重要组成部分.传统加权最小二乘估计不具备抗差性,为此产生了抗差估计理论.本文介绍了抗差估计的定义、目标及基本类型,综述了电力系统抗差状态估计的经典方法和新方法.经典方法主要包括M估计、GM估计、高崩溃污染率估计等;新方法包括新息图状态估计、最大相关熵估计、最小信息损失状态估计、最多赞成状...     

并网光伏系统的在线抗差状态估计

为了充分考虑主动配电网中光伏发电系统的影响,对光伏发电系统进行实时监控,提出了一种并网光伏系统的抗差状态估计方法。搭建了光伏系统模型,建立了相应的量测模型。抗差状态估计能够实现对配电网系统的状态监测,可靠估算出系统的运行状态。文中抗差状态估计采用最小绝对值(Least Absolute Value,LAV)估计算法,不仅具有抵御不良数据的能力,而且计算效率较高。仿真结果表明:该方法能够正确地估算出光伏系统的状态,收敛性较好,并且具有一定的抗差能力,能实现对光伏系统中不良数据的检测和辨识。     

基于PMU的配电网状态估计

分布式能源的接入、网络结构的复杂性以及量测数据冗余不足,使配电网状态估计的精度较低。针对量测数据精度不高的问题,引入同步向量测量装置(Phasor Measurement Unit,PMU)以提高状态估计的精度;针对配电网状态估计中应用最多的加权最小二乘法(Weighted Least Squares,WLS)对量测数据精度要求高、抗差能力差的缺点,结合Huber算法和多目标函数抗差估计算法改进了加权最小二乘法,提出三目标函数型预抗差状态估计。通过对迭代次数的判断并结合WLS、Huber算法和指函数型目标函数的优点确定选用哪种目标函数。算例分析在IEEE33节点系统中展开,结果表明,加入PMU有效提高了量测数据的准确性。三目标函数预抗差算法比WLS估计精度高、抗差性强,验证了所提算法的有效性。     

基于等值信息交换的分布式抗差估计算法

提出了一种基于等值信息交换的分布式抗差状态估计算法。各子系统通过等值计算将自身量测信息浓缩成等值信息,协调层收集各子系统的等值信息计算出边界状态量进而实现分布式状态估计。此外,在分布式算法基础上实现了分布式抗差估计。采用等价权原理将指数型目标函数抗差估计方法转换成变权重的加权最小二乘估计,并基于不动点迭代的方法进行求解。在求解过程中,等值信息随着权重值的变化而不断更新,子系统得以综合全系统信息进行抗差估计。最后,构造了多子系统算例和含不良数据的算例对算法进行测试。测试结果表明分布式抗差估计算法具有很高的计算精度和很好的抗差性能。     

基于并行粒子群算法的电力系统分区抗差状态估计

随着对调度自动化水平要求的提高,状态估计发挥着越来越重要的作用。针对抗差状态估计器难以求解以及粒子群算法在高维空间寻优困难等问题,文章提出一种基于并行粒子群算法的抗差状态估计方法。该方法首先借鉴马尔可夫模型以及条件独立性假设对电力网络进行解耦,通过区域间的通信保证量测冗余度,然后对各区域分别采用粒子群算法求解,将求解一个高维空间问题转化为并行求解多个低维空间问题。最后仿真结果表明该方法相比直接使用粒子群算法收敛更快,计算效率更高,并且计算速度受目标函数影响较小,适用于多种抗差估计器。     

基于分区解耦的配电网状态估计的分布式并行计算

以全量测配置为边界对配电网馈线进行解耦分区,把分区作为独立的分析单元对状态估计进行分块处理,并采用基于支路电流的量测变换技术对配电网的单分区进行状态估计。同时,构建了分布式并行计算的分层结构,引入基于消息中间件ZeroMQ技术,采用不同类型套接字的组合实现分布式系统内部的N-N高效通信。并在分布式并行计算平台上以分区状态估计为子任务,实现全网状态估计的分布式并行计算。算例分析表明：在配电网规模达到500节点及以上时,采用所提出的状态估计分布式架构进行计算具有明显的速度优势。     

一种双线性抗差状态估计方法

传统状态估计方法一般需要求解某个非线性非凸优化问题,并用基于梯度的方法予以求解,因而存在难以保证获得全局最优解、可能收敛困难等问题。文中基于国外学者提出的精确线性化量测方程构建了一种双线性抗差状态估计方法。该方法仅需求解一个线性加权最小绝对值估计问题(等价为线性规划问题)、一个非线性变换以及一个线性加权最小二乘估计问题(二次规划问题),从数学上可保证获得全局最优解,并不存在收敛性问题。最后,通过仿真算例验证了所提方法的有效性。     

用于配网负荷处理的全面抗差估计方法

提出了一种基于支路电流的全面抗差估计方法用于抵制配网伪量测负荷数据中坏杠杆量测的影响.该方法利用杠杆量测的固有特性,将结构抗差因子引入到加权最小绝对值估计的目标函数中,有效地削弱了杠杆量测的保差作用.同时,该方法在基于支路电流状态估计方法的基础上,增加了处理电压幅值量测的变换方法,从而提高了量测冗余度,估计精度和系统的可观测性.通过IEEE123仿真系统的结果表明,该方法具有良好的数值稳定性和抗差性.     

一种配电网状态估计算法的研究

针对配电网管理系统开发一种性能优良的状态估计算法。采用配电网潮流算法中较为出色的ZBUS法作为基础的潮流算法 ,并以基于负荷电流的量测变换方法来处理量测量 ,使得该算法能快速可靠收敛 ,并方便高效地处理各类量测。仿真表明该算法是有效的     

一种适应于配电网的交叉逼近状态估计方法

配电网的高阻抗比特点使得传统的输电网快速解耦状态估计无法使用,且快速解耦状态估计无法处理配电网中大量存在的电流幅值量测,因而往往不满足可观性要求。为此,提出一种适应于配电网的交叉逼近状态估计方法,通过交叉迭代求解所有节点电压幅值的平方和所有支路两端的相角差,待收敛后再求解电压复相量。算例分析表明所提方法对高阻抗比的配电网具有很好的适应性,在满足计算精度要求的同时具有较高的计算效率。     

基于改进Hampel抗差法的电网谐波状态估计

针对电网谐波状态的估计问题,分析了量测粗差对于估计结果的影响,建立了考虑粗差辨识的谐波状态估计数学模型,应用Hampel抗差法对量测数据进行了辨识分类,并根据谐波状态估计的特点对算法的阈值函数进行了改进,有效地解决了"残差污染"和"残差淹没"问题。仿真计算及分析结果表明,求解谐波状态估计问题时,改进Hampel抗差法能有效抑制粗差对估计结果的影响,提高了估计精度。     

考虑分布式电源详细模型的配电网多相状态估计

在传统配电网状态估计中,主要考虑拓扑约束和线性阻抗元件约束。在大量分布式电源接入配电网后,关于负序和零序的控制也相应增加。对于三相不平衡的状态估计,除了线性阻抗元件约束外,还要考虑分布式电源对不平衡分量即负序和零序的约束方程。因此,首先建立了常见的分布式电源在状态估计中的模型,然后提出了基于改进节点法的配电网多相状态估计方法,最后通过算例分析考虑与不考虑分布式电源的模型对状态估计结果的影响。     

计及分布式电源接入的配电网状态估计

为适应分布式电源接入量测配置较少配电网的需要,基于风电和光伏发电系统的功率预测,提出将分布式电源预测有功功率和“虚拟”无功功率作为伪测量建立带等式约束条件的加权最小二乘状态估计模型。模型中计及异步风力发电机的无功-电压特性对雅克比矩阵进行修正,利用光伏发电系统零无功注入等式约束修正估计结果。基于奇异值分解求解建立的模型以保证状态估计的数值稳定性。通过对IEEE33节点算例的仿真计算,结果表明所建的模型将分布式电源自身特性与加权最小二乘状态估计有效融合,能够更准确反映分布式电源出力状态,从而在不增加量测装置     

基于AMI全量测点分区的配电网动态状态估计方法

针对传统配电网三相不平衡动态状态估计存在计算速度较慢且估计精度较低的问题,提出了一种基于高级量测体系(AMI)全量测点分区的配电网的动态状态估计方法。以AMI全量测点作为配电网分区节点,提出综合3个指标的分区目标函数对配电网进行分区,可对子区域进行完全解耦,缩小系统规模;并通过所提数据融合框架进行多尺度量测数据的融合,以远程终端单元量测周期为基准,融合量测周期较长的AMI量测数据,对非AMI量测时刻的系统状态进行跟随。提出一种基于子区域数据融合方法的高精度集合卡尔曼滤波算法,采用协方差膨胀法改进滤波发散的问题。算例仿真结果表明所提方法有效地提高了配电网动态状态估计的计算速度和估计精度。     

自适应抗差理论在配网状态估计中的应用

提出了一种基于自适应抗差理论的配电网状态估计算法。该方法首先对生数据进行预处理,然后基于抗差原理,利用权因子把一般性的M估计转换为加权最小二乘法,并将权系数和余差联系起来,有效地解决了常规加权最小二乘法中,由于常数权系数所导致的,对粗差处理能力不足的问题。将该方法应用于一个实际配电网络的状态估计当中,结果表明该方法可以有效减小或消除量测量中粗差的影响。     

基于馈线树的配网状态估计实用化方法

配网状态估计是其他高层应用软件的基础,量测充足系统可观测是状态估计的根本。针对配网系统量测冗余少且大多为电流量测的问题,提出根据配网运行参量间的关系把电流量测转化成状态估计所需的有功、无功量测,增加配网状态估计伪量测。提出利用配网辐射状特性形成馈线树,采用链表存储配网设备间的供电关系,利用前推回推方式补足伪量测。推导最优估计的电流匹配的方程及其求解方法,结合某城区配网实例进行分析,表明方法可行,该方法满足当前配电网自动化系统的实时需求。