基于IEC61970標準的電力系統(tǒng)離散狀態(tài)估計.pdf

1、隨著電力系統(tǒng)的規(guī)模的不斷擴大，其結(jié)構(gòu)和運行方式也更加的復(fù)雜。電力系統(tǒng)之間實現(xiàn)互聯(lián)是發(fā)展的必然趨勢，也是對能量管理系統(tǒng)(EMS)的必然要求。狀態(tài)估計作為EMS的核心部分，在電力系統(tǒng)安全性、經(jīng)濟性等方面發(fā)揮著非常重要的作用。 在電力系統(tǒng)中，有許多離散量需要考慮，目前的算法對這些離散變量普遍采取的處理方法是將其作為連續(xù)變量參與優(yōu)化。雖然數(shù)據(jù)的采集在時間上來說是連續(xù)的，但是由于SCADA系統(tǒng)采集的量測量在數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫娲嬖跁r延，輸入到狀

2、態(tài)估計的SCADA量測量所反映的時間斷面有較大的差別，而該時間斷面的誤差必將導(dǎo)致較大的量測誤差。雖然向量測量裝置(PMU)的出現(xiàn)在一定程度上解決了這一問題，但是目前實行的辦法是將SCADA量測量與PMU量測量混合在一起，構(gòu)成混合量測，還是沒有完全解決時間離散的問題。因此，提出使用離散時間狀態(tài)估計算法來解決這個問題。 目前，電力行業(yè)的各個部門為了實現(xiàn)自己的需求，根據(jù)其自身的需要，開發(fā)設(shè)計了許多應(yīng)用系統(tǒng)，但這些系統(tǒng)都存在著分布性和異

3、構(gòu)性的特點。如何對這些來自不同廠家的復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)進行有效集成已成為國內(nèi)外專家亟待解決的主要難題。IEC61970標準的出現(xiàn)為這一難題的解決提供了一個非常有效的手段，其目標是為了盡量削減向EMS中增加新應(yīng)用所要投入的財力和時間，對EMS中正在有效工作的現(xiàn)有應(yīng)用的投資進行保護。狀態(tài)估計也不可避免的要面臨信息集成的難題。所以設(shè)計實現(xiàn)一套基于IEC61970標準的面向?qū)ο蟮碾娏ο到y(tǒng)狀態(tài)估計軟件以滿足用戶的新需求，是電力系統(tǒng)發(fā)展的必然選擇。

4、 本文從IEC61970標準入手，研究了IEC61970標準在國外的發(fā)展情況以及其在國內(nèi)的應(yīng)用情況；對靜態(tài)狀態(tài)估計算法和動態(tài)狀態(tài)估計算法的研究現(xiàn)狀進行了簡要的分析；以電力系統(tǒng)通用信息模型(CIM)作為中心環(huán)節(jié)，詳細地介紹了IEC61970系列標準內(nèi)容，結(jié)構(gòu)及其技術(shù)特點。介紹了與IEC61970系列標準相關(guān)的先進技術(shù)，包括統(tǒng)一建模語言(UML)，擴展標記語言(XML)，資源描述框架(RDF)；采用了離散時間卡爾曼濾波狀態(tài)估計算法；將離

5、散時間卡爾曼濾波狀態(tài)估計法與基于IEC61970的軟件建模結(jié)合起來，在對CIM進行擴展的基礎(chǔ)上，設(shè)計了基于離散時間卡爾曼濾波狀態(tài)估計算法的軟件模型，編寫了程序，并用于實踐。首先，提供了三種類型的接口來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入和輸出功能。其次，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)元件的互聯(lián)關(guān)系和開關(guān)狀態(tài)建立了拓撲模型。然后對面向?qū)ο蟮臓顟B(tài)估計模型進行分析，擴展出建立模型所需要的類及其屬性。最后給出了一個實例，將根據(jù)模型所設(shè)計的離散時間狀態(tài)估計軟件應(yīng)用到棗莊地區(qū)郭里集區(qū)域電網(wǎng)中