[发明专利]电力系统动态状态估计中异常情况的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统状态估计领域，特别是涉及一种电力系统动态状态估计中异常情况的检测方法。

背景技术

电力系统状态估计是电力系统调度中心能量管理系统（EMS）的核心功能之一，是大部分在线应用的高级软件的基础，已被广泛应用于电力系统中，发挥了重要的作用。大多数情况下，电力系统处于平稳状态，负荷变化缓慢，EMS中的量测量一般基于同一个时刻断面，从而可采用静态状态估计实现完整的状态计算，能够满足电力系统监视和控制的需要。

动态状态估计可以提前估计下一时刻的状态，能为优化调度和预防控制提供预报数据。但在动态状态估计中，电网可能存在正常扰动，例如：开关变位、负荷波动等都会引起潮流转移和变化，特别是在故障状态下，会有大量遥信变位信号，若此时状态估计结果与上一时段相比，发生突变，通常很难区分是由于量测量变化和开关的正常动作引起的，还是存在网络拓扑错误、量测坏数据的情况。

现有的坏数据的检测与辨识方法，大多是在假设系统拓扑结构正确的前提下进行检测与辨识的，而系统拓扑错误辨识是在假设量测系统正常、无坏数据的情况下进行辨识的。当系统量测量突然变化与坏数据同时发生以及网络拓扑错误和坏数据同时发生，原有方法将不再适用。

发明内容

基于此，本发明提供一种电力系统动态状态估计中异常情况的检测方法，能够提高动态状态估计的准确率。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种电力系统动态状态估计中异常情况的检测方法，包括以下步骤：

在电力系统动态状态估计中，获取第k步预测的状态采用如下公式计算量测预测误差矢量ε_k：式中，Z_k为m维量测矢量，为量测函数，ε_fk为预测误差，ε_mk为量测误差；

输入量测量Z_k，通过加权最小二乘法进行状态估计，获得状态矢量的估计值

根据所述估计值计算残差矢量r_k：并根据所述残差矢量r_k计算标准残差矢量r_Nk：式中，N_kj为矩阵N_k的第j行第j列元素；

当max{r_Nkj}＞γ_r，j＝1，…，m时，判定为电力系统状态估计过程中存在异常情况；式中，γ_r为用于残差矢量r_N检测的门槛值。

由以上方案可以看出，本发明的一种电力系统动态状态估计中异常情况的检测方法，首先建立判断指标，计算出标准残差，然后根据该标准残差辨识出电力系统状态估计过程中是否存在异常情况，从而为后续的异常情况处理打下基础。本发明能够准确辨识出动态状态估计中引起状态估计和状态预测结果不一致的原因，有效提高了动态状态估计的准确率。

附图说明

图1为本发明的一种电力系统动态状态估计中异常情况的检测方法的实现步骤框图；

图2为本发明一种电力系统动态状态估计中异常情况的检测方法的具体步骤流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示是本发明的一种电力系统动态状态估计中异常情况的检测方法的实现步骤框图。步骤一是建立判断指标；步骤二是辨识异常情况；步骤三是处理异常情况。其具体实施的步骤流程如图2所示。

步骤一、建立判断指标。

1）在电力系统动态状态估计中，假设开始第k步预测与估计，则首先通过预测模型获取第k步预测的状态然后采用如下公式计算量测预测误差矢量ε_k：