[发明专利]有源配电网状态估计方法及系统

说明书

本发明提供了一种有源配电网状态估计方法及系统，所述方法包括：S1，根据高斯混合模型模拟所述有源配电网内分布式电源的不确定性出力，并确定所述有源配电网内每一节点的量测函数；S2，基于高斯置信传播算法，对所述有源配电网内每一节点的状态变量和每一节点的量测函数进行传递分析，以实现对所述有源配电网内所有节点的状态估计。本发明提供的有源配电网状态估计方法及系统，通过高斯混合模型和置信传播算法来解决有源配电网状态估计的问题，并采用高斯混合模型模拟分布式电源的不确定性出力，以保证估计精度，该方法无需进行可观性分析，也不需要保证整个有源配电网量测的冗余度，可以提高估计的速度和效率。

技术领域

本发明涉及电气通信技术领域，更具体地，涉及有源配电网状态估计方法及系统。

背景技术

有源配电网通常是侧重于反映配电网接有分布式电源的物理特征，有源配电网状态估计则是根据配电网的量测信息并补充配电网母线负荷预测、非遥感遥测数据等伪量测数据，采用合适的算法来估计出高精度的、完整的、可靠的配电网状态。

在有源配电网状态估计中，可以选取不同物理量作为系统待求的状态变量，这些状态变量可以包括节点电压、支路电流和支路功率等。在对有源配电网的状态进行估计时常采用加权最小二乘法来实现，这种方法需要保证整个有源配电网量测的冗余度，但是由于无法保证有源配电网内每个节点都配有实时量测装置，所以需要在估计前对每个节点上的状态变量进行可观性分析后才能进行估计，这将会大大降低有源配电网状态的估计精度，以及估计的速度和效率，进而难以满足有源配电网的发展需求。

发明内容

为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种有源配电网状态估计方法及系统。

一方面，本发明提供了一种有源配电网状态估计方法，包括：

S1，根据高斯混合模型模拟所述有源配电网内分布式电源的不确定性出力，并确定所述有源配电网内每一节点的量测函数，每一节点的量测函数用于表示每一节点的量测变量与状态变量之间的关系，每一节点的状态变量包括每一节点处的电压幅值和相角；

S2，基于高斯置信传播算法，对所述有源配电网内每一节点的状态变量和每一节点的量测函数进行传递分析，以实现对所述有源配电网内所有节点的状态估计。

优选地，每一节点的量测变量包括：节点注入有功功率、节点注入无功功率、两节点间的支路有功功率和两节点间的支路无功功率。

优选地，所述方法还包括：

将所述有源配电网内每一状态变量均作为因子图变量节点，将所述有源配电网内每一量测变量均作为因子图因子节点，若某一状态变量为某一量测变量的自变量，则将所述某一状态变量对应的因子图变量节点与所述某一量测变量对应的因子图因子节点相连，形成因子图并将所述因子图进行显示。

优选地，所述S1中所述利用高斯混合模型模拟所述有源配电网内分布式电源的不确定性出力，具体包括：

通过多个服从高斯分布的高斯分量共同模拟所述有源配电网内分布式电源的非高斯概率分布函数，以模拟所述分布式电源的不确定性出力。

优选地，S2之前还包括：

将所述有源配电网内每一节点的量测函数中的非线性变量进行线性变换。

另一方面，本发明提供了一种有源配电网状态估计系统，包括：模拟模块和状态估计模块。其中，

模拟模块用于根据高斯混合模型模拟所述有源配电网内分布式电源的不确定性出力，并确定所述有源配电网内每一节点的量测函数，每一节点的量测函数用于表示每一节点的量测变量与状态变量之间的关系，每一节点的状态变量包括每一节点处的电压幅值和相角；