1、出版社 理工分社,第3章 电力系统状态估计,3.1 概述 在电力系统信息的收集和传输过程中，由于测量装置、各种变换设备和传送设备的误差，或故障失灵，以及在传送过程中的各种外界干扰，使未经处理的原始数据具有不同程度的误差和不可靠性。 状态估计一般可分为如下四个步骤(见图3.1)：,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,1)假设数学模型 2)状态向量的估计计算 3)检测 4)识别 3.2 电力系统运行状态的表征与可观察性 电力系统的运行状态可以用节点电压模值、电压相角、线路有功与无功潮流、节点有功与无功注入等物理量来表示。,高等学校本科系列教材现代
2、电力系统调度自动化,图3.1 状态估计的步骤,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,图3.2 形线路元件模型图,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,1)数学模型不完善 2)测量系统的系统误差 3)随机误差,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,前面已经提及，所谓静态估计就是用一定的统计学准则，通过测量向量z求出状态向量x,且使之尽量接近其真值x。,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,3.4 静
3、态最小二乘估计的改进 3.4.1 快速解耦状态估计,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,图3.3 加权最小二乘估计框图,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,图3.4 节点注入对H阵影响示意图,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,图3.5 信息矩阵的结构示意图,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,3.4.2 正交变换法,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,图3.8 s1、s2向量及其正交向量s3示意图,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,图3.9 含误差时向量s
4、1、s2的交叉图,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,3.5 支路潮流状态估计法 由J.F.Dopazo等人提出的支路潮流状态估计法，是早期应用于美国AEP电力公司的一种较为成功的算法。,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,图3.10 输电线与变压器等值电路,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,3.6 电力系统的递推状态估计 前面几节讨论的是属于静态估计的方法。,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,高等学校本科系列教材现代电力系统调
5、度自动化,3.7 不良数据的检测 电力系统的测量信息如果误差不大，测量系统的配置恰当，则用以上所介绍的状态估计方法可以得到满意的实时数据库。,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,3.7.1 J(x)检测法 3.7.2 加权残差检测法 3.7.3 标准化残差检测法,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,3.8 不良数据的残差搜索辨识法 通常对不良数据辨识的基本思路是：在检测出不良数据后，应进一步设法找出这个不良数据并在测量向量中将其排除，然后重新进行状态估计。 1)加权残差搜索法。 2)标准化残
6、差搜索法。,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,图3.13 残差搜索辨识 法程序流程框图,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,3.9 不良数据的估计辨识法 不良数据的估计辨识是我国发展起来的一种新方法，这种方法具有较好的辨识多个不良数据的功能，实时性也较好，因此近年来已得到了进一步的发展。,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,3.10 电力系统网络拓扑的实时分析 电力系统运行的在线分析计算中许多程序都是以节点导纳矩阵为基础的。节点导纳矩阵随网络的结线而变化。,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,3.10.1 厂站的结线分析,图3.14 厂站接线图与相应的网络图,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,3.10.2 网络接线分析 3.11 网络结构辨识的基本概念 进行网络结构分析需将网络图用数学方式来描写，通常用各种矩阵来表示。 1)邻接矩阵 2)关联矩阵 3)关联矩阵,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,高等学校本科系列教材现代电力系统调度自动化,
