基于PMU量測信息的面向過程狀態(tài)估計研究.pdf

1、電力系統(tǒng)狀態(tài)估計是能量管理系統(tǒng)（EMS-Energy Management System）的重要組成部分，它為在線分析和控制功能提供電網(wǎng)實時工況，其性能直接影響分析的準確性和控制的效果。傳統(tǒng)狀態(tài)估計主要基于監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集（SCADA-Supervisory Controland Data Acquisition）系統(tǒng)提供的遙測量，采用迭代計算求得狀態(tài)向量。目前相量測量單元（PMU-Phasor Measurement Unit）已逐步成

2、為電力系統(tǒng)的一個重要數(shù)據(jù)來源，較之SCADA它具有精度高、全網(wǎng)嚴格同步、更新周期短等優(yōu)點，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)點狀態(tài)的直接測量。因此研究PMU量測信息在狀態(tài)估計中的應(yīng)用具有重要的理論及實踐意義。
　　利用部分節(jié)點的PMU量測數(shù)據(jù)，通過電流相量值計算新息建立了交流潮流模型下的新息網(wǎng)絡(luò)圖。交流潮流模型下的新息網(wǎng)絡(luò)圖是電流新息值的物理載體，與直流流潮流模型的建立不同，節(jié)點注入電流值利用PMU直接測量或間接計算得到，因此在建立新息網(wǎng)絡(luò)的過程中需要保

3、留這些注入新息源。選擇有PMU電流量測的支路作為連支，其余支路作為樹支，然后由連支推算得到?jīng)]有PMU量測的樹支的新息值。在進行計算的時候，考慮節(jié)點注入新息源的影響，把新息注入源節(jié)點與地節(jié)點之間的支路作為連支然后再進行修正，這樣便得到更為精確的連支推算新息值。
　　給出了存在多重網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化等不良情況時，采用交流潮流模型的新息網(wǎng)絡(luò)圖法狀態(tài)估計的識別邏輯及估計計算過程。當交流潮流模型下的新息網(wǎng)絡(luò)圖建立之后，支路電流值可以由部分連支量經(jīng)

4、過連支推算得到。針對網(wǎng)絡(luò)中存在相關(guān)的多重拓撲結(jié)構(gòu)變化，分別定義交流潮流模型下的潮流修正電流值和修正預(yù)估比，以便進行識別。在排除網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)變化的影響之后，根據(jù)得到的潮流修正電流值和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)就可以線性地估計出網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點的狀態(tài)，并對可能存在的壞數(shù)據(jù)問題進行了討論。
　　提出了一種面向過程的新息圖法特征狀態(tài)分析方法，用以處理海量PMU量測數(shù)據(jù)。首先基于交流潮流模型下的拓展新息圖法進行時間過程的劃分，然后在過程內(nèi)建立表征電力系統(tǒng)極端運

5、行情況和平均運行情況的極端運行網(wǎng)絡(luò)圖和期望運行網(wǎng)絡(luò)圖。通過對這些新息網(wǎng)絡(luò)圖的解算，能夠快速得到表征電力系統(tǒng)在這個運行時段內(nèi)的典型特征狀態(tài)，為控制中心制訂及時和全面的決策提供有效依據(jù)。
　　提出了一種基于時間過程新息的SCADA/PMU混合量測狀態(tài)估計方法。首先把PMU的電流量測轉(zhuǎn)換成功率量測，然后在初始計算時刻與SCADA量測一起進行非線性運算，得到狀態(tài)估計值和功率量測量之間的靈敏度矩陣。在以后的PMU采樣時刻將轉(zhuǎn)換的PMU量測和