[发明专利]一种基于变量代换的电力系统WLAV抗差估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于变量代换的电力系统WLAV抗差估计方法，属于电力系统运行和控制技术领域。

背景技术

作为能量管理系统（Energy Management System，EMS）的核心，电力系统状态估计通过对生数据的处理，获得状态量的最佳估计值。传统的加权最小二乘法（Weighted Least Squares，WLS）状态估计算法简单、计算速度快，但鲁棒性较差，无抗差能力，容易受不良数据的影响。

抗差估计模型有较高的鲁棒性，在不良数据不可避免的情况下，能够减小坏数据的影响，得出状态量的最佳估计值。与WLS估计理论相比，抗差估计建立的模型更加符合数据实际分布模式。加权最小绝对值（Weighted Least Absolute Values，WLAV）估计是目前研究较多的抗差估计方法。对WLAV抗差状态估计的研究主要集中在两个方面：一是减少计算时间，满足实际应用要求；二是如何提高估计精度，保证得到最优解。

内点法有对初值不敏感，鲁棒性好等优点，因而在电力系统优化问题中获得广泛应用。WLAV抗差估计中，通过添加不等式约束消除目标函数中的绝对值量，将WLAV抗差估计转化为含不等式约束的非线性优化问题，而内点法是处理此类问题的一种行之有效的方法。状态估计中量测方程为非线性函数关系式，内点法在处理WLAV抗差估计时，需要形成海森矩阵，增加了编程难度，影响了计算速度，限制了WLAV抗差估计的工程应用。本文通过变量代换，将非线性量测方程组转换为线性方程组，然后利用内点法处理线性优化问题，该方法避免了海森矩阵的计算，解决了上述的问题，具有工程应用价值。

发明内容

发明目的：本发明提出一种基于变量代换的电力系统WLAV抗差估计方法，简化了计算过程，提高了计算速度。

技术方案：本发明采用的技术方案为一种基于变量代换的电力系统WLAV抗差估计方法，包括以下步骤：

1）获取电力系统的网络参数和量测量；

2）初始化；

3）设置中间变量y：

y＝[M L O]^T

式中：M_ij＝U_iU_jcosθ_ij,L_ij＝U_iU_jsinθ_ij,

4）利用步骤3）的中间变量建立如下分布状态估计模型：

z＝Ay+ε_z

y＝Bx+ε_x；

5）建立WLAV抗差状态估计模型：

min.wT(l+u)s.t.g(x)=0z-h(x)+l-u=0]]>

6）根据内点法建立拉格朗日函数：

L＝w^T(l+u)-η^T[z-h(x)+l-u]-α^Tl-β^Tu-λ^Tg(x)；

7）将分步状态估计模型的第一个方程结合WLAV估计模型，形成对应的拉格朗日函数，列出库恩-塔克方程，进行内点法WLAV抗差估计计算，迭代解出中间变量y；