[发明专利]一种基于PMU的电力系统状态估计性能评价方法

说明书

本发明涉及一种基于PMU的电力系统状态估计性能评价方法，具体为：通过电力系统的PMU实际测得观测对象测量值S_m，获取S_m的状态估计值S_se，将S_m和S_se输入训练好的分类模型，得到分类准确度以及标记值并计算状态估计性能评价指标，训练过程为：通过电力系统仿真平台获取观测对象的测量误差数据集X，对X进行归一化处理并计算X的概率密度函数通过电力系统仿真平台获取S_t，叠加S_t和求得S_m，获取各个S_m的状态估计值S_se，α_m取0或1，利用S_t、S_m、S_se和α_m训练分类模型。与现有技术相比，本发明具有准确性高、操作简便和节省人力等优点。

技术领域

本发明涉及一种力系统状态估计性能评价技术，尤其是涉及一种基于PMU的电力系统状态估计性能评价方法。

背景技术

电力系统状态估计性能评价方法是电力系统运行和控制的关键技术，可以衡量状态估计结果的精度等关键信息，准确合理的状态估计结果可以保证电力系统的正确运行和控制。随着大量可再生能源并网，输电网络复杂以及负荷多样化，电力系统的运行方式迅速变化。基于相量测量单元(PMU)的线性状态估计可以更好地反映系统的当前状态。但是，PMU误差是影响线性状态估计精度的关键问题。在实际研究中，通常认为PMU误差服从高斯分布。但是，影响PMU测量数据精度的因素众多，主要有电压互感器和电流互感器的幅值误差和相角误差、电缆通道传输误差以及同步时钟误差。因此，PMU误差应遵循更复杂的分布。同时，在实际电力系统中，PMU测量点真值和电力系统的真实状态均不可获取，因此实际电力系统中的状态估计性能难以评估。

目前，评估状态估计性能的主要指标为合格率η，其定义为：

其中，m是量测数量，r_i量测点i的量测残差，为ε_i为阈值；

但是合格率取决于区分合格与否的阈值ε_i，ε_i为根据工程经验设定的常数，没有实际的理论基础；

同时还有研究利用信息论中交叉熵的概念作为状态估计性能评估标准，但其仅反映测量值和估计值之间的关系，并不涉及电力系统的真实状态。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于PMU的电力系统状态估计性能评价方法，准确性高，操作简便，节省人力。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于PMU的电力系统状态估计性能评价方法，具体为：

通过电力系统的n₂个PMU实际测得n₂个观测对象测量值S_m，所述的观测对象包括电压幅值、电压相角、电流幅值和电流相角中的一种或多种，通过状态估计获取各个S_m的状态估计值S_se，将n₂组S_m和S_se分别对应输入n₂组训练好的分类模型，利用n₂个分类模型给出的S_m和S_se划分标准，对应得到n₂个标记值α_m，计算状态估计性能评价指标λ，计算公式为：

其中，p_mi和α_mi分别为第i个分类准确度p_m和标记值α_m，所述的p_m的计算公式为：