[发明专利]一种考虑零注入量测等式约束的电力系统状态估计方法

摘要

本发明涉及一种考虑零注入量测等式约束的电力系统状态估计方法，属于电力系统调度自动化与电网仿真技术领域。该方法包括：将零注入量测作为等式约束加入到状态估计的优化模型中，形成一个含等式约束的优化模型。对该模型将零注入节点的电压幅值和相角作为基变量，而将非零注入节点的电压幅值和相角作为非基变量，参与寻优，采用既约梯度法求解，零注入节点电压根据非零注入节点电压确定。本发明方法可使零注入约束方程严格满足，可以解决目前电力系统状态估计中零注入节点功率失配量较大导致估计结果不满足潮流方程的问题。

主权项

1.一种考虑零注入量测等式约束的电力系统状态估计方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)将电力系统中零注入节点的注入功率作为等式约束，建立一个含等式约束的电力系统状态估计模型：min  J(x)s.t  c(x)＝0其中J(x)为状态估计的目标函数，该目标函数为最小二乘目标函数或可微非最小二乘目标函数，c(x)为电力系统零注入伪量测的量测方程，其中的分量c_i(x)为：ViΣj∈iVj(Gijcosθij+Bijsinθij)=0ViΣj∈iVj(Gijsinθij-Bijcosθij)=0]]>其中V_i是节点i的电压幅值，V_j是节点j的电压幅值，θ_ij是节点i和j之间的相角差值，G_ij和B_ij分别是节点导纳矩阵中的元素；(2)对上述步骤(1)中建立的含等式约束的电力系统状态估计模型，采用既约梯度法进行求解，求解步骤如下：(2-1)将状态变量x划分为基变量x_B和非基变量x_N，其中x_B为零注入节点的电压和相角，x_N为电力系统中非零注入节点的电压和相角；(2-2)设定状态变量x的初值x⁽⁰⁾和收敛精度ε，设置迭代次数计数器k，k＝0；(2-3)计算在当前点x^(k)处目标函数J(x)对非基变量x_N的全梯度如下：gN(k)=dJ(x)dxN(k)=∂J(x)∂xN(k)+∂J(x)∂xB(k)∂xB(k)∂xN(k)]]>=∂J(x)∂(x)N(k)-(∂c(x)∂xB(k))-1∂c(x)∂xN(k)T∂J(x)∂xB(k)]]>(2-4)设定若则状态估计收敛，退出计算，若则用共轭梯度方向取代梯度方向如下：d(k)=-gN(k)+βkd(k-1)]]>   k≥1d(0)=-gN(0)]]>   k＝0其中系数β_k采用PRP共轭梯度法求取：(2-5)根据上述步骤(2-4)确定的寻优方向进行一维搜索，求出最优步长则k＝k+1，重复步骤(2-3)-(2-5)。