[发明专利]计及零注入约束的电力系统动态状态估计方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统调度自动化技术领域，特别涉及一种计及零注入约束的电力系统动态状态估计方法。

背景技术

电力系统状态估计是通过电力系统量测量估计电力系统状态量的过程，这些状态量无法直接被测量，但是对电力系统的分析与控制相当重要。电力系统状态估计一直是电力系统研究中重要但复杂的问题。现有的研究对该问题的模型进行了大量的简化。这些简化是状态估计的复杂度降低但相应地导致准确性下降，不利于状态量的应用。其中一个突出的问题是由于不考虑零注入约束而带来的估计结果不满足电力系统潮流方程约束的问题，本发明就是基于该背景，提出一种计及零注入约束的电力系统动态状态估计方法。

发明内容

本发明的目的在于为克服现有的电力系统动态状态估计因为不考虑零注入约束带来的估计结果不准确的问题，提供一种计及零注入约束的电力系统动态状态估计方法。本发明能够有效解决以上问题，使得得到的状态量估计值更加符合真实值，保证后续分析和控制的有效性。

本发明提出的一种计及零注入约束的电力系统动态状态估计方法，其特征在于，通过基于投影无迹卡尔曼滤波(Projected Unscented Kalman Filter，PUKF)算法求解计及零注入约束的电力系统动态状态估计模型，即得到满足电力系统零注入约束的状态量估计值，具体包括以下步骤：

1)输入传统的电力系统动态状态估计模型，包括估计模型的状态转移方程、量测方程：

输入状态转移方程如式(1)所示：

x_k+1＝F_kx_k+G_k+w_k   (1)

其中：x为n×1维状态向量；F为n×n维非零对角矩阵；G为n×1维非零向量；w为均值为零的高斯白噪声；k为时刻编号；n为状态量个数；

输入量测方程如式(2)所示：

z_k+1＝h(x_k+1)+v_k+1

(2)

其中：z是m×1维的量测向量；v是量测误差，是均值为零的高斯白噪声；h(x)为状态向量与量测向量的对应函数；

量测向量由SCADA量测量与WAMS量测量组成，输入量测方程(2)可以进一步表示为(3)：

zSzP=hS(x)hP(x)+v---(3)]]>

其中：z_S表示SCADA量测量；z_P表示WAMS量测量；v是量测误差；h_s(x)和h_p(x)分别为状态向量与SCADA量测向量和WAMS量测向量的对应函数；

2)将零注入约束条件加入步骤1)输入的动态状态估计模型，组成零注入约束的电力系统动态状态估计模型：

设电力系统中共有s个零注入节点则电力系统的零注入约束方程为：