電力系統(tǒng)調(diào)度自動化第7章EMS5-狀態(tài)估計課件

EMS(5)-狀態(tài)估計電力系統(tǒng)狀態(tài)估計－必要性

SCADA數(shù)據(jù)不齊全

SCADA數(shù)據(jù)不精確受干擾時出現(xiàn)錯誤數(shù)據(jù)3/9/20232NorthChinaElectricPowerUniversity狀態(tài)估計定義定義：利用實時量測系統(tǒng)的冗余度，提高精度和自動排除隨機(jī)干擾所引起的錯誤數(shù)據(jù)，估計出系統(tǒng)運行狀態(tài)。70年代初期，Larson和Debs在綁那維爾電力公司展開卡爾曼逐次濾波狀態(tài)估計的研究．1970年F.C.Schweppe等提出電力系統(tǒng)最小二乘狀態(tài)估計算法．3/9/20233NorthChinaElectricPowerUniversity狀態(tài)估計-壞數(shù)據(jù)的檢測與辨識量測預(yù)處理、拓?fù)溴e誤辨識、遙測壞數(shù)據(jù)的檢測和辨識量測預(yù)處理：去掉明顯的壞數(shù)據(jù)拓?fù)溴e誤辨識：找出開關(guān)、刀閘的狀態(tài)錯誤遙測壞數(shù)據(jù)的檢測和辨識采用估計--檢測和辨識--再估計--再檢測和辨識的迭代模式3/9/20235NorthChinaElectricPowerUniversity拓?fù)溴e誤辨識找出開關(guān)、刀閘的狀態(tài)（遙信）錯誤利用遙測量有無及測值大小信息推斷電氣設(shè)備的連通情況，從而得出遙信錯誤信息一般在估計計算前進(jìn)行拓?fù)溴e誤辨識3/9/20236NorthChinaElectricPowerUniversity拓?fù)溴e誤辨識

線路兩端潮流合理而一端開關(guān)錯開3/9/20237NorthChinaElectricPowerUniversity最小二乘法（LS）3/9/20239NorthChinaElectricPowerUniversity※量測方程式(1)為線性條件下,式(2)為非線性條件下Z—m×1維量測矢量x—n×1維狀態(tài)矢量,v—m×1維量測誤差矢量H—量測矩陣（m×n）h(.)—非線性量測函數(shù)（m×1）(1)(2)3/9/202310NorthChinaElectricPowerUniversity量測方程的特點特點1：方程個數(shù)m大于狀態(tài)變量的個數(shù)n特點2：多余m-n個方程為矛盾方程，找不到常規(guī)意義上的解，只能用擬合的方法求在某種估計意義上的解3/9/202311NorthChinaElectricPowerUniversity測量值：I=1.05A=1.05p.u.，U=9.8V=0.98p.u.,P=9.6W=0.96p.u.量測方程：Z1=x+v1Z2=Rx+v2Z3=Rx2+v3狀態(tài)量x為電流I3/9/202313NorthChinaElectricPowerUniversity令目標(biāo)函數(shù)：

Min.J(x)=(1.05-x)2+(0.98-x)2+(0.96-x2)23/9/202314NorthChinaElectricPowerUniversity狀態(tài)的估計值x=0.9917量測的估計值：電流I=x=0.9917p.u.=0.9917A

電壓U=Rx=0.9917p.u.=9.917V

有功P=Rx2=0.9835p.u.=9.835W量測容余度提高后，電流量測的估計誤差：真值量測值誤差估計值誤差估計值誤差１１.050.051.0150.0150.9917-0.0083例１例２3/9/202315NorthChinaElectricPowerUniversity3/9/202317NorthChinaElectricPowerUniversity電氣量電流I(誤差)直接測量值0.05A非加權(quán)估計0.015A加權(quán)估計0.0103A上例中設(shè)真值為I=1A，U=10V，P=10W3/9/202318NorthChinaElectricPowerUniversity其他方法Newton法快速P-Q解耦法正交變換解法……3/9/202319NorthChinaElectricPowerUniversity狀態(tài)估計問題※目標(biāo)函數(shù)量測Jacobian矩陣Markov估計※求解3/9/202321NorthChinaElectricPowerUniversity狀態(tài)估計問題※用牛頓法求解在x0附近泰勒展開，忽略二次以上的項：牛頓法狀態(tài)估計迭代格式：3/9/202322NorthChinaElectricPowerUniversity狀態(tài)估計的流程3/9/202323NorthChinaElectricPowerUniversity3/9/202325NorthChinaElectricPowerUni