[发明专利]电力系统综合状态估计方法及系统

说明书

本发明提供一种电力系统综合状态估计方法及系统，其中，电力系统综合状态估计方法，包括：基于电力系统测量数据，确定电力系统状态估计基本模型；基于所述电力系统基本模型，确定电力系统网络中的可疑支路区域集合；所述可疑支路相关的首端电压、末端电流、支路正向电流和支路反向电流对应的残差中，存在至少三项超过对应的预设阈值；将所有可疑支路的线路参数松弛为状态变量，确定电力系统综合状态估计模型；所述线路参数包括：电阻、电抗和电纳；基于所述可疑支路区域集合，求解所述电力系统综合状态估计模型，确定目标电力系统综合状态估计。能够同时进行电力系统状态值以及拓扑和参数的综合估计，提高电力系统状态估计的有效性和实时性。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种电力系统综合状态估计方法及系统。

背景技术

为了实现对电网完整准确地实时估计和感知，状态估计算法和网络拓扑分析，参数辨识都是状态估计和状态感知的重要组成部分，也有许多研究和应用成果，但是他们通常被当作相对独立的应用和研究课题，电力系统已有的状态估计算法都是假设拓扑正确和参数正确，也有许多单独处理参数辨识、拓扑分析和不良数据辨识问题的研究。

但是在电力系统状态估计过程中，电网的系统状态、模型参数以及网络拓扑是相互依赖并且紧密耦合，而且状态估计可能要面对多个以及多种不同类型的错误，这些错误数据可能独立，也可能相关。

目前来说，对于不同类型的目标数据和错误数据，大多采用独立的估计和辨识方法，在大部分情况下都能取得比较好的效果，但为了应对可能出现的复杂情况，比如大范围污染的强相关的不良数据或者大量数据缺失，就需要能同时估计拓扑和参数，以及处理不同类型多个相关错误数据的综合状态估计方法。

因此，如何提供一种电力系统综合状态估计方法及系统，同时进行电力系统状态值以及拓扑和参数的综合估计，提高电力系统状态估计的有效性和实时性，成为亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种电力系统综合状态估计方法及系统。

本发明提供一种电力系统综合状态估计方法，包括：

基于电力系统测量数据，确定电力系统状态估计基本模型；

基于所述电力系统基本模型，确定电力系统网络中的可疑支路区域集合；其中，所述可疑支路相关的首端电压、末端电流、支路正向电流和支路反向电流对应的残差中，存在至少三项超过对应的预设阈值；

将所有可疑支路的线路参数松弛为状态变量，确定电力系统综合状态估计模型；其中，所述线路参数包括：电阻、电抗和电纳；

基于所述可疑支路区域集合，求解所述电力系统综合状态估计模型，确定目标电力系统综合状态估计。

根据本发明提供的电力系统综合状态估计方法，所述基于电力系统测量数据，确定电力系统状态估计基本模型，具体包括：

基于电力系统中各支路节点的状态和测量数据，确定电力系统状态估计基本模型；

其中，所述电力系统状态估计基本模型为(电力系统状态估计以残差的最小二乘为目标函数)：

J₁(x)＝(z-h(x))^TW(z-h(x))；

其中，x为状态向量，z为测量向量，h(x)为所述电力系统方程。

根据本发明提供的电力系统综合状态估计方法，所述基于所述电力系统基本模型，确定电力系统网络中的可疑支路区域集合，具体包括：

基于所述电力系统基本模型，根据最小二乘法，确定各支路残差；其中，所述残差包括：首端电压、末端电流、支路正向电流和支路反向电流对应的残差；

基于所述各支路残差确定所述电力系统中所有可疑支路；