[发明专利]基于集合论估计模型的电力系统状态估计方法及系统

权利要求书

1.一种基于集合论估计模型的电力系统状态估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：基于集合论，根据电力系统的网络拓扑和参数生成电力系统状态估计模型；

S2：通过所述状态估计模型和量测设备的测量不确定度信息生成第一约束集，其中，所述第一约束集包括量测区间约束和状态区间约束；

S3：根据电力系统物理约束，对所述第一约束集进行扩展获得第二约束集，其中，所述第二约束集的数据量大于所述第一约束集的数据量；以及

S4：对所述第二约束集进行区间约束传播获得电力系统的状态区间，以及量测的估计区间。

2.如权利要求1所述的基于集合论估计模型的电力系统状态估计方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

S11：根据电力系统设备的物理连接关系和开关量测值获得拓扑岛；

S13：获得电力系统设备的网络参数；以及

S13：根据所述拓扑岛和所述网络参数生成电力系统状态估计模型。

3.如权利要求1所述的基于集合论估计模型的电力系统状态估计方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

S21：根据量测设备提供的测量不确定度确定量测区间；

S22：根据先验知识确定状态区间；

4.如权利要求1所述的基于集合论估计模型的电力系统状态估计方法，其特征在于，所述步骤S3中所述扩展包括：节点功率平衡约束、支路功率平衡约束和相角约束。

5.如权利要求1所述的基于集合论估计模型的电力系统状态估计方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：

S41：根据所述第二约束集对状态变量的单调性构建单调变量集和非单调变量集；

S42：判断单调变量集是否为空；

S43：当所述单调集变量集为空时根据前推回代算法收缩所述量测区间和状态区间获得量测的估计区间和状态的估计区间；

S44：当所述单调集变量集不为空时根据单调性通过前推回代算法收缩所述量测区间和状态区间获得量测的估计区间和状态的估计区间；以及

S45：当所述收缩前后的所述量测估计区间或状态估计区间距离小于阈值时将所述量测估计区间和状态估计区间作为最终结果，否则返回步骤S41继续进行。

6.一种基于集合论估计模型的电力系统状态估计系统，其特征在于，包括：

模型模块，用于根据集合论和电力系统的网络拓扑和参数生成电力系统状态估计模型；

约束模块，用于通过所述状态估计模型和量测设备的测量不确定度信息生成第一约束集，其中，所述第一约束集包括量测区间约束和状态区间约束；

扩展模块，用于根据电力系统物理约束，对所述第一约束集进行扩展获得第二约束集，其中，所述第二约束集的数据量大于第一约束集的数据量；以及

收缩模块，用于对所述第二约束集进行区间区间约束传播获得电力系统状态的估计区间，以及量测的估计区间。

7.如权利要求6所述的基于集合论估计模型的电力系统状态估计系统，其特征在于，所述模型模块具体包括：

拓扑单元，用于根据电力系统设备的物理连接关系和开关量测值获得拓扑岛；

参数单元，用于获取电力系统设备的网络参数；以及

模型单元，用于根据所述拓扑岛和所述网络参数生成电力系统状态估计模型。

8.如权利要求6所述的基于集合论估计模型的电力系统状态估计系统，其特征在于，所述约束模块具体包括：

量测约束单元，用于根据量测设备提供的测量不确定度确定量测区间；

状态约束单元，用于根据先验知识确定状态区间；

9.如权利要求5所述的基于集合论估计模型的电力系统状态估计系统，所述扩展包括：节点功率平衡约束、支路功率平衡约束和相角约束。

10.如权利要求6所述的基于集合论估计模型的电力系统状态估计系统，其特征在于，所述收缩模块具体包括：

构建单元，用于根据所述第二约束集对状态变量的单调性构建单调变量集和非单调变量集；

判断单元，用于判断单调变量集是否为空；

第一缩放单元，用于当所述单调集变量集为空时根据前推回代算法收缩所述量测区间和状态区间获得所述量测的估计区间和状态的估计区间；

第二缩放单元，用于当所述单调集变量集不为空时根据单调性通过前推回代算法收缩所述量测区间和状态区间获得量测的估计区间和状态的估计区间；以及

结果单元，用于当所述收缩前后的所述量测估计区间或状态估计区间距离小于阈值时将所述量测估计区间和状态估计区间作为最终结果，否则利用所述构建单元、判断单元、第一缩放单元和第二缩放单元重新进行。