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。     

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。     

量测量的时延差对状态估计的影响及其对策

监控和数据采集 (SCADA) 系统的量测量没有统一的时标，更新周期长，而且时延较大。同步采样的相量测量单元（PMU）正成为电力系统中另一种重要的数据采集装置，它可以反映动态响应且时延较小；由于带有精确时标，即使通道传输存在时延也能保证时间断面的一致性。为在状态估计中协调这两种量测量，处理各量测量不同的时延，建立了SCADA量测时延的均匀分布模型，分析了各量测数据所反映的时间断面不一致性对状态估计精度的影响，提出了对时延不同的量测量的处理方法。通过对IEEE 14节点电网和一个366节点的实际电网的仿真，验证了该方法的有效性。     

基于PMU的分布式电力系统动态状态估计新算法

随着电力系统的发展，区域电网互联，形成更大的系统。各区域电网相对独立，且有各自相对独立的调度中心。为适应这种分区管理模式，状态估计应采用分布式并行算法。在动态估计扩展Kalman滤波算法的基础上，结合搭接式分布并行算法，提出了一种基于相量测量单元（PMU）的分布式电力系统动态状态估计新算法。该算法利用少量PMU测点，真正实现各子系统的并行计算，避免了原算法进行串行等待的过程。并结合量测数据预处理、对雅可比矩阵加权等方法，加快了计算速度，提高了数值精度和稳定性。最后给出了IEEE 14节点的仿真结果，验证了该算法的有效性及优越性。     

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。     

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。     

基于权函数的电力系统状态估计算法

提出基于权函数的电力系统状态估计算法，该方法较好地综合了加权最小二乘法(WLS)和加 权最小绝对值(WLAV)两种估计方法的 优点，仅需对应用广泛的WLS软件作很少的修改即可实现该算法。在求解迭代过程中，以残 差变化量作为加速因子，修正权函数，减少了迭代次数，加快了算法的计算速度。用IEEE 3 0和IEEE 118节点系统验证了此方法的优越性。     

基于广域测量系统的状态估计研究综述

广域测量系统（WAMS）的逐步发展给电力系统在线分析方法提供了一个新思路。针对WAMS测量精度高、具有同步相量测量功能以及数据传输快等特点，分别从引入高精度节点电压相量量测的状态估计算法、引入高精度支路电流相量量测的算法、引入全部WAMS量测的算法以及其他与WAMS状态估计相关的问题等4个方面，介绍了目前引入WAMS量测的各种状态估计算法；并详细分析了各种算法的优缺点和适用范围，从工程应用出发研究其可行性，对部分算法给出了改进措施。讨论了WAMS的不良数据检测与辨识问题、相量测量装置（PMU）的最优配置问题以及基于PMU的动态状态估计和谐波状态估计等与WAMS状态估计相关的其他问题。     

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。     

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。     

计及PMU支路电流相量的状态估计模型

评述了相量量测在电力系统状态估计中的各种应用模型，包括仅采用相量测量装置（PMU）的量测进行线性估计、在非线性估计中加入PMU电压幅值和相角量测，以及把非线性估计和线性估计结合等方案。把PMU量测值直接作为估计值虽然可以降低估计的维数，但不一定有利于估计精度。当前PMU的配置还难以满足可观性要求，故必须将PMU量测与其他量测一起用于状态估计。但在非线性估计中，很难直接利用PMU支路电流量测，特别是其相角量测。文中提出通过量测变换来计及PMU支路电流幅值和相角量测的模型。对各种非线性估计模型的仿真说明该模型的估计精度优于其他方案。     

基于量测残差的改进参数估计方法

电网参数错误将影响状态估计的质量，并降低能量管理系统中其他高级应用软件的实用化程度。文中简要介绍了主要的参数估计算法，并详细分析了基于量测残差和参数误差间灵敏度关系的参数估计方法。在总体沿袭两步法参数估计方法的基础上，对该方法的近似模型进行了详细分析。为使算法具有更广的适用面，对第1步中偏差向量的计算和第2步中参数的估计方法分别进行了改进。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IGG法的电力系统状态估计

针对现有电力系统状态估计的不足，提出了一种基于IGG (Institute of Geodesy & Geophysics，Chinese Academy of Sciences)法的抗差估计方法。分析了抗差估计理论应用于状态估计时，初值和权函数选取的原则及一般方法，兼顾了估计结果的准确性和数值稳定性。将抗差最小二乘法用于存在拓扑错误和坏数据时的状态估计，结合网络参数估计辨识法，得出坏数据和可疑支路的正确状态，使抗差和状态估计在计算中一次完成。算例结果表明，该法抗差能力强，收敛速度快，而且具有较好的准确性和数值稳定性。     

电力系统的状态估计和稳定性分析

电力系统的状态估计和可靠度分析对于大电网安全稳定是非常重要的，现代控制系统理论为电力状态估计提供了理论依据和方法。本文结合四川电网的现状进行了分析，提出了电网在今后的改造和发展中应注意的问题和建议。     

基于等效功率变换的配电网状态估计算法

提出一种基于等效功率变换的配电网状态估计算法，将配电网中的功率量测、电压幅值量测、电流幅值量测统一变换为支路首端等效功率量测，采用修正量测雅可比矩阵的迭代方法求解。该方法能够利用配电网中的各种量测，并且P，Q解耦迭代，有较高的运算效率和数值稳定性，对量测配置也无特殊要求。文中还提出一种通过添加零虚拟负荷量测提高数值可观性的方法，使原本不可估计的网络能够进行状态估计。     

部分电压和电流相量可测量时电压相量的状态估计

基于电网部分电压相量和电流相量可测的条件下，推导出了整个电网电压相量的线性状态估计表达式，并对测量随机误差对电压相量状态估计的影响进行了分析。由于对电网电压相量的状态估计是线性的，因此能实时实现对电网的监视。     

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。     

电力系统状态估计问题的研究现状和展望

状态估计是现代EMS的重要组成部分，文中从状态估计的准则、加权最小二乘估计器、坏数据的处理、外部 网络和可观测性分析及其它问题等方面综合论述状态估计问题的研究现状，对值得研究的问题进行展望。     

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。