基于WAMS-SCADA混合量測(cè)的電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)算法研究.pdf

1、電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)為電力系統(tǒng)在線分析和控制功能提供電網(wǎng)實(shí)時(shí)工況，狀態(tài)估計(jì)的性能直接影響分析的準(zhǔn)確性和控制效果。動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)顯示出其優(yōu)于靜態(tài)狀態(tài)估計(jì)的眾多特性，能對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行安全評(píng)估、狀態(tài)預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)分配、預(yù)防控制等在線功能，因此尤為重要。傳統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)主要基于監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)提供的遙測(cè)量。隨著相量測(cè)量裝置(PMU)在電網(wǎng)中的推廣應(yīng)用，PMU量測(cè)已成為電力系統(tǒng)重要數(shù)據(jù)源之一。PMU量測(cè)具有精度高、全網(wǎng)嚴(yán)格同步、更新周期短等

2、優(yōu)點(diǎn)，并實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)狀態(tài)直接可觀，這為動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)的發(fā)展帶來(lái)了新的契機(jī)。同時(shí)，由于成本原因，當(dāng)前PMU配置還不能保證電網(wǎng)的完全可觀測(cè)。如何在動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)中有效利用PMU量測(cè)是當(dāng)前必須面對(duì)和解決的問(wèn)題，本文針對(duì)以上問(wèn)題對(duì)以下幾部分展開(kāi)工作： (1)對(duì)電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)的基本原理和算法作了比較全面的分析，對(duì)幾種典型的改進(jìn)算法作了介紹，并指出了各自不足之處。 (2)針對(duì)廣域測(cè)量系統(tǒng)(WAMS)的量測(cè)的特點(diǎn)，分別從引入高精度節(jié)點(diǎn)

3、電壓相量量測(cè)、引入高精度支路電流相量量測(cè)、引入全部WAMS量測(cè)3個(gè)方面介紹了目前引入WAMS量測(cè)的各種狀態(tài)估計(jì)算法，并詳細(xì)分析了其中的2種算法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。 (3)針對(duì)當(dāng)前WAMS和SCADA系統(tǒng)量測(cè)并存的現(xiàn)狀，利用量測(cè)變換技術(shù)，將SCADA系統(tǒng)下支路功率量測(cè)和節(jié)點(diǎn)注入功率量測(cè)轉(zhuǎn)換為等效的電流相量量測(cè)，并與WAMS量測(cè)組成混合量測(cè)系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上提出了直角坐標(biāo)系下的線性動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)算法。該算法采用Holt兩參數(shù)線性指數(shù)平滑

4、技術(shù)，結(jié)合線性定常系統(tǒng)Kalman濾波原理，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)狀態(tài)的預(yù)測(cè)和估計(jì)。該算法具有常數(shù)的雅克比矩陣，大大減少了動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)的計(jì)算時(shí)間，同時(shí)保證了動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)的計(jì)算精度。 (4)提出了非線性靜態(tài)狀態(tài)估計(jì)和線性動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)結(jié)合的二次動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)算法。該算法首先把SCADA系統(tǒng)量測(cè)進(jìn)行非線性一次估計(jì)，然后再利用一次估計(jì)結(jié)果、PMU節(jié)點(diǎn)狀態(tài)量量測(cè)和PMU相關(guān)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)推算值作為二次估計(jì)的量測(cè)量進(jìn)行線性動(dòng)態(tài)狀態(tài)估計(jì)。該算法可以進(jìn)一步利用P