[发明专利]一种计及频率变化的含风力发电的电力系统状态估计方法

权利要求书

1.一种计及频率变化的含风力发电的电力系统状态估计方法，其特征在于：依次包括以下步骤：

(1)获得电力系统的网络参数和量测量；

(2)利用步骤(1)获得的网络参数和量测量进行状态估计程序初始化，为了考虑电网侧频率偏差对同步发电机的影响，同步发电机采用下面的准稳态模型：

PG=PG_set-PRRRΔf]]>

QG=QG_set+aQ(-PRRRΔf)+bQ(-PRRRΔf)2]]>

式中：P_G和Q_G分别表示同步发电机输出的有功功率值和无功功率值，P_{G_set}和Q_{G_set}分别是同步发电机初始的有功功率值和无功功率值，P_R是额定有功功率值，R_R是对应同步发电机的调速率，a_Q和b_Q是同步发电机无功出力对应的调节系数，Δf表示频率偏差量，即系统稳态时频率与额定值的偏差；

(3)建立计及频率变化的含风力发电的状态估计模型：

min J(x)＝[z-h(x)]^TW[z-h(x)]

其中，J是目标函数；T表示矩阵的转置；W为对角权重矩阵；x为状态量，维数n＝2N-1，N为节点数；z为量测量，维数m，m>n；h为m维非线性量测函数；

(4)考虑风机滑差s和系统频率偏差Δf建立新的雅克比矩阵：

H=∂P∂θ∂P∂V∂P∂s∂P∂Δf∂Q∂θ∂Q∂V∂Q∂s∂Q∂Δf∂Pk∂θ∂Pk∂V∂Pk∂s∂Pk∂Δf∂Qk∂θ∂Qk∂V∂Qk∂s∂Qk∂Δf]]>

其中，P和Q分别表示普通发电机对应的有功和无功；P_k和Q_k分别为异步风机的接入节点k对应的有功和无功；其中和的维数与系统中风电场节点的数目相同；

(5)由初始各状态量V⁽⁰⁾、θ⁽⁰⁾、s⁽⁰⁾、Δf⁽⁰⁾计算量测量的计算值h(x^(k))和雅克比矩阵H(x^(k))，其中，θ表示电压相角，V表示电压幅值，s是滑差，Δf是频率偏差量，0表示初始状态量；

(6)求解状态修正量Δx^(k)，判断是否满足收敛条件，若max{|ΔV^(k)|,|Δθ^(k)|,|Δs^(k)|,|Δf^(k)|}＞λ，迭代次数k＝k+1，修正状态量V^(k+1)＝V^(k)+ΔV^(k)，θ^(k+1)＝θ^(k)+Δθ^(k)，s^(k+1)＝s^(k)+Δs^(k)，Δf^(k+1)＝Δf^(k)+ΔΔf^(k)，直到符合条件，输出结果，其中，k是迭代次数。