[发明专利]基于PMU准实时数据的主动配电网抗差估计方法

说明书

基于PMU准实时数据的主动配电网抗差估计方法，搭建包含光伏、风能的配电网系统，作为测试平台；提出虚拟PMU量测模型，并进行建模；通过虚拟PMU量测模型，对PMU量测观测范围进行人为扩展；将混合量测系统测量数据，作为状态估计器的输入端，并在测试平台仿真时加入多组不良数据；采用抗差M估计算法，对观测值的信息区间进行划分；在不同区域内进行模型平差，经过多次迭代，使得含有粗差的奇异观测值权函数近似为0；在考虑配电网网络参数和不同量测装置的不确定度下进行建模，当不确定度参数在区间内变化时，寻找最优的估计值。本发明方法状态估计精度较高、抗差性能好且耗时较少，能满足配电网智能态势感知和实时监测的要求。具有一定工程实践价值和推广前景。

技术领域

本发明涉及主动配电网智能态势感知和实时状态监测技术领域，具体涉及一种基于PMU准实时数据的主动配电网抗差估计方法。

背景技术

在新电改背景下，发用电计划放开，促进清洁能源消纳、清洁能源优先发展等政策提出，使得分布式电源DG和新能源发电凭借清洁和环境友好等优点，成为发电的主体部分之一。同时随着分布式发电技术的日趋成熟和电网技术的不断发展，现代配电系统愈加趋于智能化和高度自动化，大规模集成可再生能源以及新型负荷接入配电网，配电网络的规模和节点数量增大，使得传统配电网逐步向多能源供电发展，必要时，辅助弱环网运行的主动配电网ADN发展，DG与新型负荷的不确定性使得配电网中出现了双向潮流以及部分节点电压波动加剧等现象，从而ADN的运行方式、态势感知以及量测配置更加复杂多变。状态估计作为态势感知技术的核心，是维持ADN安全运行的重要环节，能在线估计配电网用户实时负荷，由此获得全网当前时刻部分运行状态与参数，对配电系统进行实时状态监测、调度、控制和分析故障方面提供了可靠的数据保障。工程实际中，随着高渗透分布式能源和新型负荷如电动汽车EV的接入、DG不确定性增加以及数据向主机传输通信带宽限制等原因，使得状态估计对数据量测精度以及高精度冗余有了更高的要求。尽管同步相量测量单元(PMU)能提供精确度较高的测量数据，但是究其技术与经济性等原因，其仍无法在配网中大规模配置，从而导致主动配电网状态估计不可避免的存在客观粗差。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于PMU准实时数据的主动配电网抗差估计方法，该方法状态估计精度较高、抗差性能好、且耗时较少，能满足配电网智能态势感知和实时监测的要求，具有一定工程实践价值和推广前景。

本发明采取的技术方案为：

基于PMU准实时数据的主动配电网抗差估计方法，包括以下步骤：

步骤1：搭建包含光伏、风能的配电网系统，作为测试平台。

步骤2：提出虚拟PMU量测模型，并进行建模。

步骤3：通过步骤2的虚拟PMU量测模型，对PMU量测观测范围进行人为扩展。

步骤4：将SCADA量测系统数据、PMU量测数据、以及步骤2的虚拟PMU量测模型补充的高精度冗余数据，构成的混合量测系统测量数据，作为状态估计器的输入端，并在测试平台仿真时加入多组不良数据，用于测试不良数据辨识能力和抗差性能；

SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)量测系统，即数据采集与监视控制系统，作为能量管理系统EMS系统的一个最主要的子系统，其能够实现数据采集、设备控制、量测、参数调节以及各类信号报警等功能。

状态估计器，即根据可观测的量测信息估算动态系统内部状态的方法。本发明涉及到的主动配电网状态估计,是指根据配电系统量测信息并补充母线负荷预测、非遥感遥测数据等伪量测数据，采用合适的算法来估计出高精度、完整可靠的配电网络状态变量，包括节点电压、相角以及支路功率，本发明以节点电压和相角为待估计的状态变量。

步骤5：采用抗差M估计算法，对观测值的信息区间进行划分，使得观测值的信息区间划分为：正常观测值、可利用观测值、粗差观测值三个区域。