電網(wǎng)不良數(shù)據(jù)辨識與估計方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電網(wǎng)領(lǐng)域，尤其是一種電網(wǎng)不良數(shù)據(jù)辨識與估計方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電網(wǎng)運行量測數(shù)據(jù)是電網(wǎng)風險評估、故障診斷與調(diào)度決策的技術(shù)基礎(chǔ)。
[0003] 近年來興起的正則化拉格朗日乘子法代表著目前辨識的最高水平，該方法能夠有 效區(qū)分量測殘差的來源，實現(xiàn)了不良數(shù)據(jù)（量測錯誤）辨識。但該方法需要計算拉格朗日 乘子協(xié)方差矩陣的對角元素，運一計算十分耗時，無法滿足大規(guī)模電力系統(tǒng)實際應(yīng)用的需 要。另一方面，在多個量測錯誤和參數(shù)錯誤存在的情況下，該方法需要重復多次進行狀態(tài)估 計計算和參數(shù)估計計算，效率低下，影響了該方法的實用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種能提高估計精度及效率的電網(wǎng)不良 數(shù)據(jù)辨識與估計方法。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案：運種電網(wǎng)不良數(shù)據(jù)辨識與估計方法，其 特征在于包括W下步驟：
[0006] 1)讀入電網(wǎng)模型和多個量測斷面；讀入電網(wǎng)模型，并自動進行拓撲分析，生成計 算用的電網(wǎng)模型；同時讀入多個歷史量測斷面的量測數(shù)據(jù)，用于后續(xù)計算；
[0007] 2)對量測斷面逐一進行狀態(tài)估計；根據(jù)讀入的電網(wǎng)模型和量測數(shù)據(jù)，對每一個運 行斷面進行常規(guī)狀態(tài)估計計算，計算每個斷面的量測合格率，量測合格率低于設(shè)定值的斷 面不再參與后面的參數(shù)辨識與估計計算，量測合格率高于設(shè)定值的斷面參與參數(shù)辨識與估 計計算；
[0008] 3)可疑參數(shù)和量測檢測，W相關(guān)量測的總體誤差作為衡量參數(shù)或量測可疑度的 指標；每次檢測可疑參數(shù)時取最大加權(quán)量測殘差的平方作為闊值，當相關(guān)量測總體誤差小 于該闊值時，認為參數(shù)或量測可信；當相關(guān)量測總體誤差大于該闊值時，認為該參數(shù)或量測 可疑，將其歸入可疑參數(shù)/量測集；在下一步驟中，只對可疑參數(shù)/量測集中的參數(shù)進行辨 識；
[0009] 4)基于多斷面和總體誤差下降指標的參數(shù)/量測錯誤協(xié)同辨識；對可疑參數(shù)/量 測集中的參數(shù)進行辨識時，采用多個量測斷面進行聯(lián)合參數(shù)辨識；W總體誤差下降指標作 為衡量參數(shù)或者量測是否錯誤的依據(jù)，若可疑參數(shù)/量測的總體誤差下降指標大于9,則判 斷為錯誤參數(shù)或不良數(shù)據(jù)；
[0010] 5)多斷面聯(lián)合參數(shù)估計；采用多斷面聯(lián)合和加權(quán)最小二乘法將待估計參數(shù)增廣 為參數(shù)狀態(tài)量，并利用步驟2)中得到的量測合格率高的各個量測斷面和每個斷面量測的 估計值，來實現(xiàn)參數(shù)估計。
[0011] 作為優(yōu)選，所述參數(shù)包括線路參數(shù)及變壓器參數(shù)；線路參數(shù)包括串聯(lián)電阻、串聯(lián)電 抗和并聯(lián)電納；變壓器參數(shù)包括激磁電導、激磁電納、串聯(lián)電阻、串聯(lián)電抗和變比。
[0012] 發(fā)明有益的效果是：本發(fā)明提出了一種基于總體誤差下降指標的新方法，不但可 W實現(xiàn)單個量測錯誤或參數(shù)錯誤情況下的有效辨識與估計，而且可W在多個量測錯誤和參 數(shù)錯誤同時存在的情況下，高效、精準地實現(xiàn)量測錯誤和參數(shù)錯誤的協(xié)同辨識，過程無需反 復迭代，降低了計算量，提高了參數(shù)辨識與估計的效率和準確度。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本發(fā)明的流程不意圖。
【具體實施方式】
[0014] 下面對本發(fā)明作進一步說明：
[0015] 如圖1所示，一種電網(wǎng)不良數(shù)據(jù)辨識與估計方法，其特征在于包括W下步驟：
[0016] 1)讀入電網(wǎng)模型和多個量測斷面；讀入電網(wǎng)模型，并自動進行拓撲分析，生成計 算用的電網(wǎng)模型；同時讀入多個歷史量測斷面的量測數(shù)據(jù)，用于后續(xù)計算；
[0017] 2)對量測斷面逐一進行狀態(tài)估計；根據(jù)讀入的電網(wǎng)模型和量測數(shù)據(jù)，對每一個運 行斷面進行常規(guī)狀態(tài)估計計算，計算每個斷面的量測合格率，量測合格率低于設(shè)定值的斷 面不再參與后面的參數(shù)辨識與估計計算，量測合格率高于設(shè)定值的斷面參與參數(shù)辨識與估 計計算；
[0018] 3)可疑參數(shù)和量測檢測，W相關(guān)量測的總體誤差作為衡量參數(shù)或量測可疑度的 指標；每次檢測可疑參數(shù)時取最大加權(quán)量測殘差的平方作為闊值，當相關(guān)量測總體誤差小 于該闊值時，認為參數(shù)或量測可信；當相關(guān)量測總體誤差大于該闊值時，認為該參數(shù)或量測 可疑，將其歸入可疑參數(shù)/量測集；在下一步驟中，只對可疑參數(shù)/量測集中的參數(shù)進行辨 識；
[0019] 4)基于多斷面和總體誤差下降指標的參數(shù)/量測錯誤協(xié)同辨識；對可疑參數(shù)/量 測集中的參數(shù)進行辨識時，采用多個量測斷面進行聯(lián)合參數(shù)辨識；W總體誤差下降指標作 為衡量參數(shù)或者量測是否錯誤的依據(jù)，若可疑參數(shù)/量測的總體誤差下降指標大于9,則判 斷為錯誤參數(shù)或不良數(shù)據(jù)；
[0020] 5)多斷面聯(lián)合參數(shù)估計；采用多斷面聯(lián)合和加權(quán)最小二乘法將待估計參數(shù)增廣 為參數(shù)狀態(tài)量，并利用步驟2)中得到的量測合格率高的各個量測斷面和每個斷面量測的 估計值，來實現(xiàn)參數(shù)估計。
[0021] 所述參數(shù)包括線路參數(shù)及變壓器參數(shù)，線路參數(shù)包括串聯(lián)電阻、串聯(lián)電抗和并聯(lián) 電納；變壓器參數(shù)包括激磁電導、激磁電納、串聯(lián)電阻、串聯(lián)電抗和變比。
[0022] 在4)基于多斷面和總體誤差下降指標的參數(shù)/量測錯誤協(xié)同辨識時，
[0023] 考慮量測模型：
[0024] Z=h(x,pJ+e (1)
[00對其中，z表示量測向量出(x，p。）為量測方程；X為狀態(tài)向量，包括節(jié)點電壓幅值及 相位；P。為電網(wǎng)參數(shù)誤差向量；e為量測誤差向量；
[0026] 將量測誤差劃分為兩個部分，即
[0027] e=Ve甘 似
[002引其中V?？梢闪繙y誤差向量，r為量測殘差向量。
[0029] 將似代入（1)可得
[0030] r=z-h(X,Pe)-Ve做
[0031] 將網(wǎng)絡(luò)參數(shù)向量描述為： 陽032]Pt=P+Pe(4)
[0033] 其中，p和Pt分別為假定的及真實的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)向量；p。是參數(shù)誤差向量。
[0034] 則存在參數(shù)錯誤及量測壞數(shù)據(jù)的加權(quán)最小二乘估計問題描述為如下的優(yōu)化問題：
[0035] Minimize:L(x,Pg,Vg) =r^^Wr巧）
[0036] 其中，W為權(quán)矩陣，一般取為對角矩陣，且其逆矩陣為量測協(xié)方差矩陣。
[0037] 不考慮壞數(shù)據(jù)辨識的傳統(tǒng)加權(quán)最小二乘估計假設(shè)
[0038] Pe= 0 化）
[0039] Ve= 0 (7) W40] 故可W描述為下述優(yōu)化問題：
[0041 ]Minimize:L(X, 0, 0) =r' 了腫' (8) 陽0創(chuàng)其中，r' =z-h(x, 0)，為量測殘差向量。
[00創(chuàng)假設(shè)問題做收斂于解x°，在該解處對做進行泰勒級數(shù)展開，并保留致線性項， 則有：
[0044] r=z-h(x°+AX,Pe)-Vg
[0045] =z-h(x°, 0)-HxAx-HpPe-Ve+h.o.t
[0046] >Ax-HpPe-Ve(9) 陽047] 其中，
[0051] 為描述方便，定義
[0052] (城 陽05引Hs=化P，I) (14) 陽054]J(AX，S) =L(x°+AX，Pe，Ve) (巧） 陽055]s表示參數(shù)及量測偏差向量；
[0056] 貝1J(9)可W改寫為
[0057] r=fO-HxAx-HsS(16)
[005引將（16)代入妨可得如下的線性最小二乘估計問題：
[0059]Minimize:J(AX,s) = (r°-H^Ax-H^s)(r°-H^Ax-H^s) (17) W60] 問題（17)的最優(yōu)解為： 柳6。
(18)
[0073] 記Bk為第k步