[发明专利]一种基于状态估计的有源配电网故障区段在线定位方法

权利要求书

1.一种基于状态估计的有源配电网故障区段在线定位方法，其中，有源配电网中包括馈线终端单元和微型同步相量测量单元，其特征在于，所述故障区段在线定位方法包括如下步骤：

步骤A.针对有源配电网，根据有源配电网中功率量测装置前后时刻量测到的功率差值，获得故障虚拟节点的注入功率值，然后进入步骤B；

步骤B.针对有源配电网中节点注入功率伪量测数据、量测装置所上传的实时量测数据，结合故障虚拟节点的注入功率值，构建系统量测矢量z；并基于量测变换技术，针对系统量测矢量z，将其中量测装置采集的支路功率量测量和电流幅值量测量，分别转换为相应的等效支路电流实部量测和等效支路电流虚部量测，以及将节点注入功率伪量测转换为相应的节点注入电流伪量测，进而更新系统量测矢量z，然后进入步骤C；

步骤C.根据有源配电网网络拓扑和支路参数数据，构建节点导纳矩阵Y，并根据系统量测矢量z，结合量测变换过程中的权重变换模型，获得系统线性量测函数，以及系统量测权重矩阵W，然后进入步骤D；

步骤D.分别针对有源配电网中的各条支路，将支路作为待分析支路，并执行如下步骤D1-D4，获得故障虚拟节点对应于待分析支路的状态估计，及相应加权量测残差平均值R_mean，进而获得故障虚拟节点分别对应于各条支路的状态估计，及相应加权量测残差平均值，然后进入步骤E；

步骤D1.将故障虚拟节点设置于待分析支路上，并根据故障虚拟节点的设置位置，针对系统量测矢量z、系统量测权重矩阵W、节点导纳矩阵Y分别进行扩展，分别生成扩展系统量测矢量z'、扩展系统量测权重矩阵W'、扩展节点导纳矩阵Y'，然后进入步骤D2；

步骤D2.根据扩展系统量测矢量z'和扩展节点导纳矩阵Y'，生成有线性量测雅可比矩阵H'，并进入步骤D3；

步骤D3.根据扩展系统量测矢量z'、线性量测雅可比矩阵H'和系统线性量测函数，建立待分析支路所对应的线性状态估计数学模型，并进入步骤D4；

步骤D4.采用最小二乘法，针对线性状态估计数学模型进行求解，获得待分析支路所对应的状态估计，并求解相应的加权量测残差平均值R_mean；

步骤E.判断故障虚拟节点分别对应于各条支路的加权量测残差平均值是否均相同，是则判定有源配电网此时无故障；否则最小加权量测残差平均值所对应的支路，即为有源配电网中的故障支路。

2.根据权利要求1所述一种基于状态估计的有源配电网故障区段在线定位方法，其特征在于：所述步骤B中，所述有源配电网中节点注入功率伪量测数据、量测装置所上传的实时量测数据，包括有源配电网中常规负荷节点注入功率的伪量测数据、分布式电源节点注入功率的伪量测数据、安装有馈线终端单元支路的实时量测数据，以及安装有微型同步相量测量单元节点的实时量测数据。