[发明专利]基于近端原子协调的数字配电网分布式状态估计方法

权利要求书

1.一种基于近端原子协调的数字配电网分布式状态估计方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)对于给定的包含多个区域的数字配电网，每个区域部署一个边缘计算装置，并输入各区域数字配电网的内部拓扑连接关系，边界连接关系，线路阻抗参数，负荷、分布式电源的接入位置及容量以及多源量测数据的配置信息；设置迭代次数τ＝0、估计收敛阈值∈；

2)各区域的边缘计算装置分别依据步骤1)中区域数字配电网的内部拓扑连接关系、边界连接关系及多源量测数据的配置信息，确定本区域的状态估计的状态变量、区内约束矩阵和区间协调矩阵；

3)各区域的边缘计算装置分别初始化状态估计的状态变量、原始拉格朗日乘子、对偶拉格朗日乘子；

4)各区域的边缘计算装置分别获取状态估计时刻的多源量测数据、依据所述的区内约束矩阵和区间协调矩阵，采用近端原子协调算法求解基于半正定规划的原子化分布式状态估计问题，并与相邻区域的边缘计算装置进行信息交互；

5)各区域的边缘计算装置全部完成信息交互后，更新迭代次数τ＝τ+1；

6)各区域的边缘计算装置分别判断第τ次迭代时的节点电压估计结果偏差是否大于估计收敛阈值∈，若存在一个或者多个区域的节点电压估计结果偏差大于估计收敛阈值∈，则转到步骤4)，否则分别输出各区域的状态估计结果。

2.根据权利要求1所述的基于近端原子协调的数字配电网分布式状态估计方法，其特征在于，步骤1)中所述的多源量测数据包括传统量测数据和微型同步相量量测数据，传统量测数据包括数据采集与监视控制系统的量测数据和高级量测体系的量测数据。

3.根据权利要求1所述的基于近端原子协调的数字配电网分布式状态估计方法，其特征在于，步骤2)所述的确定本区域的状态估计的状态变量、区内约束矩阵和区间协调矩阵具体表示为：

2.1)对于任意的区域为区域集合，区域k的状态估计的状态变量V′_k为：

式中，v_k＝{v_k,i∠θ_k,i|i∈Ξ_k}为区域k的电压向量，Ξ_k为区域k的节点以及相邻区域边界节点集合，M_k为区域k的节点与相邻区域边界节点的总数，为区域k的节点集合，N_k为区域k的节点数目，Ω_k为区域k的边界节点集合，i为Ξ_k中的节点编号，v_k,i为区域k节点i的电压幅值，θ_k,i为区域k节点i的电压相角；为区域k的电压向量v_k的共轭转置；

2.2)对于任意的区域区域k的区内约束矩阵和区间协调矩阵J_k分别为：

式中，为区域k的零注入节点集合，G_k为区域k的零注入节点数目；m为中的节点编号；为区域k内节点m的有功功率零注入约束矩阵；为区域k内节点G_k的有功功率零注入约束矩阵；为区域k内节点m的无功功率零注入约束矩阵；为区域k内节点G_k的无功功率零注入约束矩阵；为实数集合，J_k(p,q)为J_k的第p行第q列元素；Y_k,m为区域k内节点m关联的导纳矩阵；为区域k内节点m关联的导纳矩阵的共轭转置；表达式为：

式中，Y_k为区域k的节点导纳矩阵；{ξ_m|m＝1,2,…,N_k}为N_k维空间中的标准正交基底，ξ_m为标准正交基底中的第m维向量。

4.根据权利要求1所述的基于近端原子协调的数字配电网分布式状态估计方法，其特征在于，步骤3)所述的初始化状态估计的状态变量表示为：

其中，V′_k[0]为区域k第0次迭代的状态估计的状态变量，M_k为区域k的节点与相邻区域边界节点的总数。