[发明专利]一种基于内点优化算法的同步发电系统动态状态估计方法

说明书

本发明公开了一种基于内点优化算法的同步发电系统动态状态估计方法。针对电网中同步发电系统的非线性特性和机电暂态过程特征，对其进行准确建模，采集电网同步向量测量装置提供的外部量测数据，构造加权最小二乘形式的目标函数，使用内点优化算法求解，得到同步发电系统内部不易直接测量的状态变量。本发明方法可以准确地跟踪包括发电机本体，励磁器和调速器的同步发电系统的内部状态。

技术领域

本发明属于电网同步发电系统动态状态估计领域，具体涉及一种基于内点优化算法的同步发电系统动态状态估计方法。

背景技术

经济社会不断向前发展，人们对于电能的稳定性需求越来越高，而同步发电系统是电网能量的主要来源，所以准确跟踪其内部动态状态十分重要。尤其是电力系统运行方式多种多样，且变化频繁，尤其是系统遭遇风险状况，准确得知同步发电系统内部状态可以帮助调度人员更好地做出决策，避免事故扩大。

现有的动态状态估计算法仅仅针对发电机本体，但忽略了励磁系统和调速系统的内部状态，模型简单，求解却很复杂，而且需要预先假设测量系统的噪声符合特定的正态分布，在当实际测量信息不符合该预设前提时，存在算法失效，不能收敛的情况，不利于实际调度决策。

发明内容

本发明的目的是为电网提供一种基于内点优化算法的同步发电系统动态状态估计方法，可以准确跟踪同步发电系统机电暂态过程中发电机本体，励磁系统和调速系统的内部状态变化情况。

为实现上述发明的目的，本发明解决其技术问题所采用的方案是：基于内点优化算法的同步发电系统动态状态估计方法，其包括如下步骤：

第一步：针对电网中同步发电系统的非线性特性和机电暂态过程特征，对其建立包含发电机本体四阶、励磁器四阶以及调速器一阶的同步发电系统模型；

发电机本体四阶模型为：

其中：

励磁器四阶模型为：

调速器一阶模型为：