[发明专利]面向分布式状态估计的配网同步量测及通信链路配置方法

说明书

一种面向分布式状态估计的配网同步量测及通信链路配置方法：对于选定的配电系统，获取配电网络的拓扑连接关系及电气参数，获取同步相量量测装置、相量数据集中器以及通信链路的成本；分别构造邻接矩阵A和节点间通信路径向量E_r,t；针对分布式状态估计所采用的通讯和计算架构，根据面向配电网分布式状态估计的同步相量量测配置分区方法将配电系统划分为若干个区域；建立面向分布式状态估计的配电网同步量测及通信链路配置的0‑1整数线性规划模型；求解规划模型，得到同步相量量测装置、相量数据集中器及通信链路的配置方案。本发明更加符合当前配电网愈发明显的分布式特征，通信负担明显减小，为配电系统的实时分析控制提供了保障。

技术领域

本发明涉及一种配网同步量测及通信链路配置方法。特别是涉及一种面向分布式状态估计的配网同步量测及通信链路配置方法。

背景技术

传统的集中式状态估计，需要将分布广泛的量测信息逐级上传到控制中心后再进行估计计算，随着配电系统规模的扩大，分布式电源大量接入以及用户侧的参与，其通信负担重且状态变量维数高，整体耗时较长，难以满足配电网实时分析控制的需求。为了应对配电网愈发明显的分布式特性，减小通信负担，加快计算速度，分布式状态估计逐渐成为解决问题的有效手段。但状态估计使用的量测大多来自数据采集与监视控制系统和高级量测体系，不仅数据本身存在精度低、同步性差和采集周期长的问题，而且量测与状态变量为非线性关系，需要通过加权最小二乘法等算法迭代求解，即使采用分布式状态估计，也难以保证系统状态求解的精确性与实时性。此外，状态估计收敛的前提是系统可观，而目前配电网由于数据采集点多，分布广泛，监测点覆盖不全面，造成其整体可观性不强。

同步相量量测装置的引入，使得配电网的运行监测水平大幅提高。相较于传统量测装置，同步相量量测装置不仅能够获取节点电压和支路电流的幅值量测信息，而且能够对电压和电流的相角，以及系统频率进行量测，提高了模型参数校验、状态估计、系统保护和运行控制等应用的计算速度与准确度，是智能配电网技术发展的重要一环。尤其是，在状态估计应用中，通过同步相量量测装置采集的电压与电流相量量测，与系统的状态变量为线性关系，可以采用线性状态估计等算法求解系统状态，大大减少了计算时间，并且同步相量量测装置的应用可以有效解决传统配电系统量测数据质量差、同步性低和采集周期长的问题，提高了状态估计的准确度，为配电系统的实时分析控制提供了保障。

若分布式状态估计中采用的量测数据全部来源于同步相量量测装置，则既能保证状态变量求解的快速性，也能减小通信负担，并且因数据质量高和上送频率快，还能保证估计结果的准确性和实时性。但受经济成本制约，需要考虑如何合理地配置同步相量量测装置及其相关通信设备，而分布式状态估计要求每个子区域完全可观。因此，首先需要对每个子区域配置同步相量量测装置使其满足可观性要求，然后选定一点进行量测数据的集中与区内状态估计计算，并考虑相邻区域间的信息交互。这其中就涉及到如何配置同步相量量测装置、数据集中器和通信链路，使得配置方案成本最低的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种面向分布式状态估计的配网同步量测及通信链路配置方法。

本发明所采用的技术方案是：一种面向分布式状态估计的配网同步量测及通信链路配置方法，包括如下步骤：

1)对于选定的配电系统，获取配电网络的拓扑连接关系及电气参数，获取同步相量量测装置、相量数据集中器以及通信链路的成本；

2)根据步骤1)中获取的配电网络的拓扑连接关系，分别构造邻接矩阵A和节点间通信路径向量E_r，t；

3)针对分布式状态估计所采用的通讯和计算架构，根据面向配电网分布式状态估计的同步相量量测配置分区方法将所述的配电系统划分为若干个区域；