[发明专利]检测状态估计网络模型数据误差

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年6月11日递交的题为“Methods for Detecting Power System State Estimation Errors”的美国临时专利申请序列No.61/354,134的权益和优先权。上述确定的专利申请的全部公开内容出于各种目的通过引用被结合于此。

技术领域

本发明公开内容涉及状态估计网络模型，并且更具体地涉及检测状态估计网络模型数据误差。

背景技术

电力系统可能包括电力传输和分配网络以及用于转换电压并且用于在网络线路之间切换连接的变电站。可以通过监控与数据采集系统(SCADA)和/或能量管理系统(EMS)来监控和/或管理电力系统中的发电和电力潮流。

状态估计可以用来提供系统的实时电力潮流状态和建模表示，该系统例如电力系统或具有诸如用于在EMS、配电管理系统(DMS)等系统中使用或与其一起使用的其它电力系统特性的系统或网络。状态评估给系统操作员提供用于环境感知和至其他应用的输入的系统状态，例如应急分析或电压稳定性分析。当与EMS一同使用时，状态估计器基于电力系统模型和该领域的测量提供用于电力系统的状态估计。

状态估计器基于关于系统的静态和动态数据提供状态估计。静态数据可以包括名义拓扑模型或者网络拓扑、测量的类型和放置以及测量值的符号。动态数据可以包括测量值、断路器断开/闭合状态(或该领域的其他开关类型)和指示信号。

网络拓扑可以包括连接传输线以形成网络的方式，以及在输电系统的变电站中的开关的断开/闭合状态。连接传输线以形成网络的方式可以定义静态拓扑，因为传输线的连接在系统操作期间保持不变。在输电系统的变电站中的断路器和开关状态可以定义动态拓扑，因为断路器和开关状态在系统操作期间可以在运行中改变。

静态数据或动态数据中的错误或误差可能导致估计系统状态中的偏差，产生不正确的解决方案，或导致估计状态的非收敛。例如，模型中的不正确假定的拓扑可能对于状态估计解决方案质量具有不利影响，因为网络连接或电力系统的拓扑在定义系统模型时起作用。因此，静态或动态拓扑描述中的任何误差，如在EMS数据库中假定的，可能会导致拓扑误差。

动态数据中的误差可能包括模拟测量中的误差以及由于断路器和/或开关不正确假定的断开/闭合状态导致在动态拓扑中的误差。静态数据中的误差可能包括不正确的参数或数据，以及不正确的静态拓扑。不正确的静态拓扑可能包括与传输线连接、测量的类型或放置、或测量值的信号相关的错误的假设。

在EP1783499和US7069159中公开了状态估计的示例。关于电力系统状态估计的进一步的细节在由A.Abur和A.G.Expósito所著的题为“Power System State Estimation：Theory and Implementation”(Marcel Dekker，New York，2004)以及由A.Monticelli所著的题为“State Estimation in Electric Power Systems：A Generalized Approach，”(Kluwer Academic Publishers，Boston，1999)的教科书中进行了解释。出于各种目的将这些以及文本引用的所有其他出版物的公开内容通过整体引用结合于此。

发明内容

在一些实施例中，用于检测网络模型数据误差的方法可以包括将网络模型分割成第一多个部分，在所述部分的每一个部分上执行算法，识别所述算法对其被确定为不收敛的部分，将所识别的部分分割成第二多个部分，重复所述执行、识别以及对所识别的部分的分割直到最终识别的部分小于预定阈值，以及检查最终识别的部分以识别其中似真的数据误差。

在一些示例中，用于检测状态估计网络模型静态数据误差的方法可以包括定位网络模型的状态估计算法对于其不收敛的部分，以及在该部分上执行修改的状态估计算法以识别其中的似真的静态数据误差。所述修改的状态估计算法可以包括扩充的测量集。

在一些示例中，用于检测电力系统状态估计网络模型中的静态数据误差的方法可以包括将网络模型分割成第一多个分区，在所述分区的每个分区上执行状态估计算法，识别状态估计算法对其不收敛的分区，将识别的分区分割成第二多个分区，重复所述执行、识别和对所识别的分区的分割直到最终识别的分区小于节点的预定数目，以及检查最终识别的分区以识别其中似真的静态数据错误。

附图说明