[发明专利]混合二次规划形式的电力系统综合状态估计方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统调度自动化领域，具体涉及一种混合二次规划形式（mixed-integer quadratic programming，MIQP）的电力系统综合状态估计方法。

背景技术

电力系统状态估计是电网调度中心必不可少的基础软件系统，是电网安全运行的保障。电力系统状态估计需要根据遥测数据、遥信给出的开关和刀闸状态及网络参数估计得到一个最优的状态矢量（即状态变量），以实现对电网的全面、实时和精确感知。

由于种种原因，遥测数据、遥信数据中和网络参数总含有坏数据，而已有状态估计方法在进行状态矢量估计的同时往往假定拓扑和参数正确，并带有不良数据辨识功能；也有同步进行不良数据和拓扑错误辨识或同步进行不良数据和参数错误辨识的研究。国外学者提出了可同时进行不良数据辨识、拓扑错误辨识和参数错误辨识的综合状态估计方法，但其计算效率较低，尚不具有实用价值。因此，到目前为止，尚缺乏高效的电力系统综合状态估计实现方法。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种准确可靠、求解效率高的混合二次规划形式的电力系统综合状态估计方法。

为了实现上述目的，根据本发明的实施例的混合二次规划形式的电力系统综合状态估计方法，可以包括以下步骤：A.形成网络模型，计算节点导纳矩阵及支路-节点关联矩阵；B.对量测矢量和状态矢量进行变换，得到中间量测矢量和中间状态矢量；C.基于中间量测矢量和中间状态矢量，形成精确线性化的量测方程；D.基于步骤C得到的线性化量测方程，提出混合二次规划形式的电力系统综合状态估计模型，然后利用CPLEX软件求解，得到中间状态矢量的估计值，在此过程中同时辨识不良数据、拓扑错误和参数错误；以及E.步骤D得到的中间状态矢量进行逆变换，得到所有节点的电压幅值和相角的估计值。

根据本发明实施例的混合二次规划形式的电力系统综合状态估计方法，至少具有以下优点：1）本模型仅需要求解混合二次规划问题，从理论上可以保证得到全局最优解；2）在进行状态矢量估计的同时，可进行不良数据辨识、参数错误辨识和拓扑错误辨识；3）可用商业软件CPLEX进行求解，求解效率高，适宜于在线应用。

另外，根据本发明实施例的混合二次规划形式的电力系统综合状态估计方法还可以具有如下附加技术特征：

在本发明的一个实施例中，所述步骤A具体包括：将网络中所有的线路和变压器等效为π型支路ij，记y_s=1/(r_ij+jx_ij)=g_s+jb_s为π型支路ij的串联电纳，r_ij+jx_ij为π型支路ij的串联阻抗值，b_c为π型支路ij的接地电纳，其中，若π型支路ij为变压器支路，则b_c=0且k为理想变压器的变比，若π型支路ij为普通线路，则k=1，并联的多条支路等效为一条支路；在等效后的电路中，记g_ij=g_s/k，b_ij=b_s/k，g_si=(1-k)g_s/k²，b_si=(1-k)b_s/k²+b_c/2，g_sj=(k-1)g_s/k，b_sj=(k-1)b_s/k+b_c/2；计算节点导纳矩阵Y=G+jB,G和B分别为节点导纳矩阵的实部和虚部，然后计算支路-节点关联矩阵A={a_ij}(1≤i≤b,1≤j≤N-1)，其中a_ij定义为：