基于提高狀態(tài)估計(jì)精度的PMU優(yōu)化配置.pdf

1、隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式日趨復(fù)雜。因此，現(xiàn)代化的調(diào)度系統(tǒng)要求能迅速、準(zhǔn)確而全面地掌握電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，預(yù)測和分析系統(tǒng)的運(yùn)行趨勢，對運(yùn)行中發(fā)生的各種問題提出對策。而保證電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的質(zhì)量是進(jìn)一步提高在線應(yīng)用水平的關(guān)鍵。 同步相量測量技術(shù)是現(xiàn)代電力工業(yè)最重要的技術(shù)之一。衛(wèi)星技術(shù)、計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的發(fā)展使相角測量有了一定的基礎(chǔ)，尤其自1993年全球定位系統(tǒng)GPS全面民用化以來，基于GPS的同步相量測量

2、單元(PMU)實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)的功角和母線電壓相角直接測量。由于PMU量測具有精度高，全網(wǎng)嚴(yán)格同步，更新周期短等優(yōu)點(diǎn)，所以同步相角測量技術(shù)在電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)監(jiān)視、安全穩(wěn)定分析、控制和狀態(tài)估計(jì)方面發(fā)揮著越來越重要的作用。電力系統(tǒng)的狀態(tài)估計(jì)是能量管理系統(tǒng)和在線決策系統(tǒng)的重要組成部分，EMS的其它高級(jí)應(yīng)用程序均依賴于狀態(tài)估計(jì)的結(jié)果。 但是在實(shí)際應(yīng)用中，由于電力系統(tǒng)地域遼闊，如果要在所有的變電所安裝相角測量單元，將會(huì)大大增加系統(tǒng)的一次性投資。

3、因此，從經(jīng)濟(jì)性的角度出發(fā)，應(yīng)該采用分期投資的方式，即分階段在變電站安裝相角測量裝置。這就應(yīng)該確定在哪些地方安裝相角測量裝置，即安裝地點(diǎn)和安裝數(shù)量的優(yōu)化問題。 組合優(yōu)化的方法有很多，但是傳統(tǒng)的搜索優(yōu)化方法工作量大，不能保證尋到的解是最優(yōu)解或全局最優(yōu)解。遺傳算法(Genetic Algorithm，簡稱GA)是以自然選擇和遺傳理論為基礎(chǔ)，將生物進(jìn)化過程中適者生存規(guī)則與群體內(nèi)部染色體的隨機(jī)信息交換機(jī)制相結(jié)合的高效全局尋優(yōu)算法，GA擯棄

4、了傳統(tǒng)的搜索方式，模擬自然界生物進(jìn)化過程，采用人工進(jìn)化方式對目標(biāo)空間進(jìn)行隨機(jī)優(yōu)化搜索。是一種具有廣泛適應(yīng)性的搜索優(yōu)化方法。 本文在傳統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)的基礎(chǔ)上，建立了引入PMU相角測量數(shù)據(jù)以后的混合狀態(tài)估計(jì)模型。基于此模型，定量地分析了PMU的放置位置和配置數(shù)量對電壓相角狀態(tài)估計(jì)精度的影響以及量測噪聲的大小對配置PMU會(huì)有什么樣的影響。進(jìn)而提出了采用遺傳算法，以提高狀態(tài)估計(jì)的精度為目標(biāo)，優(yōu)化電力系統(tǒng)相角測量裝置的安裝地點(diǎn)及數(shù)量，使得系統(tǒng)