基于pmu裝置的電力系統(tǒng)靜態(tài)狀態(tài)估計(jì)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及的是基于PMU裝置的電力系統(tǒng)靜態(tài)狀態(tài)估計(jì)方法，這種基于PMU裝置的電力系統(tǒng)靜態(tài)狀態(tài)估計(jì)方法如下：一、讀取EMS系統(tǒng)中的電網(wǎng)數(shù)據(jù)；二、讀取系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)量測值，列寫系統(tǒng)量測方程；三、初始化，包括：對狀態(tài)量設(shè)置初值，節(jié)點(diǎn)PMU進(jìn)行配置，獲得節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，設(shè)置迭代門限；四、輸入試量測量z；五、等效量測變換求類PMU數(shù)據(jù)，基于PMU的電力系統(tǒng)的量測部分的數(shù)值采集完全由PMU裝置來完成，將轉(zhuǎn)化的電流相量和電壓相量代入到量測方程中，進(jìn)行迭代；檢驗(yàn)?zāi)繕?biāo)函數(shù)值是否小于收斂標(biāo)準(zhǔn)，若滿足則狀態(tài)估計(jì)結(jié)束，得到可觀測下的狀態(tài)估計(jì)誤差協(xié)方差和估計(jì)誤差總方差，六、將此估算結(jié)果送入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。本發(fā)明可以在配置較少PMU數(shù)據(jù)的情況下得到較精確的數(shù)據(jù)，可以更好的進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)。
【專利說明】基于PMU裝置的電力系統(tǒng)靜態(tài)狀態(tài)估計(jì)方法
[0001]一、【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及的是電力系統(tǒng)中的狀態(tài)估計(jì)方法，具體涉及的是基于PMU裝置的電力系統(tǒng)靜態(tài)狀態(tài)估計(jì)方法。[0002]二、【背景技術(shù)】:
上個(gè)世紀(jì)中期，大面積的停電事故不斷發(fā)生，使社會的生產(chǎn)和人們的生活受到了嚴(yán)重的影響。嚴(yán)重的停電事故使人們對整體或區(qū)域電網(wǎng)的狀態(tài)估計(jì)提出了更高的要求?；谕较嗔繙y量PMU (Phase Measurement Unit)技術(shù)的狀態(tài)估計(jì)作為電力系統(tǒng)的新興領(lǐng)域,它為大電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制方向的發(fā)展提供了先進(jìn)的技術(shù)支持，全世界主要大國間均對其進(jìn)行了研究開發(fā)，并已應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中。
[0003]電力系統(tǒng)的分析需要大量的有效數(shù)據(jù)，電力系統(tǒng)中未經(jīng)處理的生數(shù)據(jù)通過狀態(tài)估計(jì)使之變成符合電力系統(tǒng)需求的熟數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理的熟數(shù)據(jù)的精度能否達(dá)到要求，關(guān)系到電力系統(tǒng)分析運(yùn)行能力的好壞。改變狀態(tài)估計(jì)性能通常有兩條途徑:從硬件方面通過增加量測設(shè)備的數(shù)量和質(zhì)量，增加計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力，從而提高狀態(tài)估計(jì)的性能；從軟件方面，通過適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)估計(jì)方法，實(shí)時(shí)的對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以獲得在相同硬件條件下精度更高的數(shù)據(jù)。是一種經(jīng)濟(jì)的方式。
[0004]電力系統(tǒng)的狀態(tài)估計(jì)是能量管理系統(tǒng)(EMS)重要組成部分。狀態(tài)估計(jì)中各節(jié)點(diǎn)電壓相量是所要量測的重要量測量。電力系統(tǒng)中電壓幅值的測量比較容易，而電壓相角的測量則非常困難，由于相角是相對量。若要測出各節(jié)點(diǎn)電壓相角，則需要高精度的同步時(shí)鐘。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)的出現(xiàn)為基于高精度同步時(shí)鐘的相角測量提供了必要的支持。近些年來國內(nèi)外專家，機(jī)構(gòu)對基于GPS的同步相量測量裝置(PMU)的研究取得了很大的進(jìn)展，制定了相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范并已裝備于電力系統(tǒng)中。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國目前已投入電網(wǎng)運(yùn)行的同步向量測量裝置超過了 1000套。由于相角信息很難獲得，現(xiàn)今電力系統(tǒng)調(diào)度中心絕大多數(shù)是在SCADA系統(tǒng)的支持下，借助于求解非線性方程組的迭代方法求得電壓相角。如果在所有節(jié)點(diǎn)均配置PMU，則系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)電壓的幅值和相角將成為直接可測。
[0005]三、
【發(fā)明內(nèi)容】
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本發(fā)明的目的是提供基于PMU裝置的電力系統(tǒng)靜態(tài)狀態(tài)估計(jì)方法，它可以提高狀態(tài)估計(jì)的數(shù)值精確度，從而確保電網(wǎng)能夠更加穩(wěn)定的運(yùn)行。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:這種基于PMU裝置的電力系統(tǒng)靜態(tài)狀態(tài)估計(jì)方法如下:
一、讀取EMS系統(tǒng)中的電網(wǎng)數(shù)據(jù)，包括:輸電線支路號、節(jié)點(diǎn)編號、變壓器變比、開關(guān)位置、網(wǎng)路參數(shù)；
二、讀取系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)量測值，包括:節(jié)點(diǎn)有功量測、節(jié)點(diǎn)無功量測，支路有功量測、支路無功量測，列寫系統(tǒng)量測方程如下:

z = h(x) + v ；
目標(biāo)函數(shù)方程;
三、初始化，包括:對狀態(tài)量設(shè)置初值，節(jié)點(diǎn)PMU進(jìn)行配置，獲得節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，設(shè)置迭代門限；
四、輸入試量測量Z，包括SCADA系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)有功量測、節(jié)點(diǎn)無功量測，支路有功量測、支路無功量測；PMU裝置測得的節(jié)點(diǎn)電壓幅值和相角，支路有功量測、支路無功量測，節(jié)點(diǎn)支路電流幅值和相角；
五、等效量測變換求類PMU數(shù)據(jù)，基于PMU的電力系統(tǒng)的量測部分的數(shù)值采集完全由PMU裝置來完成，它著重測量裝有PMU裝置處的母線電壓相量和支路電流的相量；
在笛卡爾坐標(biāo)系下支路電流的相量量測為:
【權(quán)利要求】
1.一種基于PMU裝置的電力系統(tǒng)靜態(tài)狀態(tài)估計(jì)方法，其特征在于:這種基于PMU裝置的電力系統(tǒng)靜態(tài)狀態(tài)估計(jì)方法如下: 一、讀取EMS系統(tǒng)中的電網(wǎng)數(shù)據(jù)，包括:輸電線支路號、節(jié)點(diǎn)編號、變壓器變比、開關(guān)位置、網(wǎng)路參數(shù)； 二、讀取系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)量測值，包括:節(jié)點(diǎn)有功量測、節(jié)點(diǎn)無功量測，支路有功量測、支路無功量測，列寫系統(tǒng)量測方程如下:
【文檔編號】G06Q50/06GK103606113SQ201310629957
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】閆麗梅, 徐建軍, 劉超, 李宏玉, 周全, 謝一冰 申請人:東北石油大學(xué)