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输电网最优状态估计系统
状态估计也被称之为滤波,它是利用实时量测系统的冗余度来提高数据精度,自动排除随机干扰所引起的错误信息,估计或预报系统的运行状态(或轨道)。
在现代的调度系统中,计算机在线应用成为重要的一环。状态估计系统要对大量实时数据进行处理分析,以确定电力系统的安全与经济状况,因此保证电力系统实时数据的质量。
系统重大突破
状态估计是电力系统实时分析和控制的基础。在存在坏数据情况下,如何准确识别坏数据,如何使状态估计器有较好的抗差性,一直困扰着研究工作者和实际运行人员。基于测量不确定度概念及评定方法,从全新角度对状态估计作较深入研究,本系统取得如下主要突破:
提出了真值未知情况下衡量状态估计结果合理性的指标,并证明了该指标值与状态估计结果合理性之间呈单调关系。状态估计结果合理性指标的提出,为真值未知情况下状态估计结果合理性评价提供了理论依据,解决了真值未知情况下针对相同断面量测数据的不同状态估计结果之间合理性比较问题,填补了以往研究空白。
提出了以估计结果合理性最高为目标的状态估计方法。大量算例表明,当测量数据中不存在坏数据时,估计结果准确程度与加权最小二乘算法相当;而当存在坏数据时,估计结果准确程度远超包括加权最小二乘方法在内的常用状态估计方法。
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在测量不确定度信息未知条件下,提出了以合格率最大为目标的状态估计方法。该方法所用的优化问题数学模型中,考虑了潮流约束、发电机最大出力约束和零注入功率约束,因此该方法的估计结果自动满足潮流方程和各种上下界约束,并且该方法能自动对不良数据进行识别,计算中不需做不良数据检测、可观性分析和权重因子设置,调试和维护极为简便。 |
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基于上述理论成功研制了状态估计应用软件,使用3D可视化技术展现状态估计计算过程(下图1)及计算结果(下图2)。并应用于实际电力系统。现场投运结果 表明,本系统所得估计结果的合格率与原有状态估计器相比有显著提高。此外,本系统在计算中无需人工设定权重因子,维护工作量小,尤其在收敛性和计算速度方 面能够高标准地满足电力系统实际需求。 |
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图1 系统计算过程备用监视界面

图2 系统计算结果电压等高线渲染效果图
系统特点


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