[发明专利]一种基于混合量测的配电网历史状态估计方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于混合量测的配电网历史状态估计方法及系统，本发明的方法通过建立SCADA和营销混合量测状态估计模型，改善实际配电网中SCADA量测数据匮乏的问题，能够更准确地计算出配电网的负荷及潮流分布，为理论线损计算及配电网经济分析等提供更准确和可靠的基础数据，提高了历史状态估计精度。本发明通过构造直角坐标系下二次方程形式的配电网混合量测状态估计模型，将状态估计建模与算法实现解耦，能够采用现有成熟的状态估计算法求解，提高配电网混合量测状态估计效率及可靠性。

技术领域

本发明属于配电网调度自动化技术领域，具体涉及一种基于混合量测的配电网历史状态估计方法及系统。

背景技术

配电网点多面广的特性使得其SCADA(Supervisory Control And DataAcquisition监控与数据采集装置)实时量测配置严重不足，远无法满足状态估计的可观测性要求。在配电网实时状态估计中，需添加大量的伪量测以进行状态估计，导致状态估计的精度较低，难以满足配电网理论线损计算及经济性分析等应用的需要。营销系统的量测配置较为充足，多数配电网能够实现配电变压器量测的全覆盖，但量测的采集频率一般较低（如冻结每15分钟一个点的电量值），且量测的上送频率较低，存在较长的延时，故配电网实时状态估计时无法及时获取相应时间的营销量测。针对理论线损计算及经济性分析等对配电网历史运行状态进行分析的场合，可以通过获得对应时段的SCADA历史量测和营销历史量测，从而可以利用SCADA和营销混合量测进行配电网历史状态估计。

然而SCADA实时量测的刷新周期一般为秒级，历史量测数据的存储周期可取为1分钟，营销系统的量测一般为有功及无功电量，目前一般为每15分钟冻结一个点。因此由于两类量测的时间尺度不同，传统的状态估计方法不再适用。

发明内容

为了解决因SCADA量测配置不足导致状态估计精度较低的问题，本发明提供了一种基于混合量测的配电网历史状态估计方法。本发明综合利用SCADA和营销混合量测提高历史状态估计精度，从而为理论线损计算及经济性分析等对配电网历史运行状态进行分析的场合提供更加可靠的数据支撑和技术支撑。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于混合量测的配电网历史状态估计方法，本发明的方法包括：

步骤S1，获取营销系统任一时段的营销量测数据及配电自动化系统中相应时段的多个时间断面的SCADA量测数据；

步骤S2，移除配置有SCADA量测的支路，从而将配电网划分为多个观测岛并进行可观测性分析；所述观测岛为没有配置SCADA量测的支路连通的区域；

步骤S3，确定各SCADA量测断面的状态量及其等式约束条件；

步骤S4，建立各SCADA量测断面的SCADA量测模型；

步骤S5，建立该时段营销量测的量测模型；

步骤S6，对不满足可观测性要求的各观测岛，根据电量比例分配各量测断面的负荷功率，使得该观测岛满足可观测性要求；

步骤S7，采用状态估计算法求解由步骤S3至步骤S6建立的二次约束二次估计模型，实现SCADA和营销混合量测配电网历史状态估计；所述二次约束二次估计模型是指等式约束条件和量测方程均为阶数不高于二次的多项式的状态估计问题。

优选的，本发明的步骤S2中的可观测性分析具体为：

若一个观测岛最多有一个没有配置SCADA量测的负荷，则该观测岛具有可观测性，否则不具有可观测性。

优选的，本发明的步骤S3具体为：

基于直角坐标系，以SCADA量测断面的各节点电压实部及虚部、各机组的有功及无功出力、以及各负荷的有功及无功作为状态量，并确定各节点的功率平衡约束为：