基于WAMS-SCADA混合量測的電力系統(tǒng)動態(tài)狀態(tài)估計算法研究.pdf

1、電力系統(tǒng)狀態(tài)估計為電力系統(tǒng)在線分析和控制功能提供電網(wǎng)實時工況，狀態(tài)估計的性能直接影響分析的準確性和控制效果。動態(tài)狀態(tài)估計顯示出其優(yōu)于靜態(tài)狀態(tài)估計的眾多特性，能對電力系統(tǒng)進行安全評估、狀態(tài)預測，實現(xiàn)經(jīng)濟分配、預防控制等在線功能，因此尤為重要。傳統(tǒng)狀態(tài)估計主要基于監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)提供的遙測量。隨著相量測量裝置(PMU)在電網(wǎng)中的推廣應用，PMU量測已成為電力系統(tǒng)重要數(shù)據(jù)源之一。PMU量測具有精度高、全網(wǎng)嚴格同步、更新周期短等

2、優(yōu)點，并實現(xiàn)了節(jié)點狀態(tài)直接可觀，這為動態(tài)狀態(tài)估計的發(fā)展帶來了新的契機。同時，由于成本原因，當前PMU配置還不能保證電網(wǎng)的完全可觀測。如何在動態(tài)狀態(tài)估計中有效利用PMU量測是當前必須面對和解決的問題，本文針對以上問題對以下幾部分展開工作： (1)對電力系統(tǒng)動態(tài)狀態(tài)估計的基本原理和算法作了比較全面的分析，對幾種典型的改進算法作了介紹，并指出了各自不足之處。 (2)針對廣域測量系統(tǒng)(WAMS)的量測的特點，分別從引入高精度節(jié)點

3、電壓相量量測、引入高精度支路電流相量量測、引入全部WAMS量測3個方面介紹了目前引入WAMS量測的各種狀態(tài)估計算法，并詳細分析了其中的2種算法的優(yōu)缺點和適用范圍。 (3)針對當前WAMS和SCADA系統(tǒng)量測并存的現(xiàn)狀，利用量測變換技術，將SCADA系統(tǒng)下支路功率量測和節(jié)點注入功率量測轉換為等效的電流相量量測，并與WAMS量測組成混合量測系統(tǒng)，在此基礎上提出了直角坐標系下的線性動態(tài)狀態(tài)估計算法。該算法采用Holt兩參數(shù)線性指數(shù)平滑

4、技術，結合線性定常系統(tǒng)Kalman濾波原理，實現(xiàn)了系統(tǒng)狀態(tài)的預測和估計。該算法具有常數(shù)的雅克比矩陣，大大減少了動態(tài)狀態(tài)估計的計算時間，同時保證了動態(tài)狀態(tài)估計的計算精度。 (4)提出了非線性靜態(tài)狀態(tài)估計和線性動態(tài)狀態(tài)估計結合的二次動態(tài)狀態(tài)估計算法。該算法首先把SCADA系統(tǒng)量測進行非線性一次估計，然后再利用一次估計結果、PMU節(jié)點狀態(tài)量量測和PMU相關節(jié)點的狀態(tài)推算值作為二次估計的量測量進行線性動態(tài)狀態(tài)估計。該算法可以進一步利用P