一种计及温度变化的电力系统状态估计方法技术方案

本发明专利技术提出了一种计及温度变化的电力系统状态估计方法。在传统的状态估计计算过程中始终保持线路电阻不变，但因为输电线路电阻是会随着外界温度的变化而变化的，因此需要新的状态估计模型及计算方法来解决问题。本发明专利技术以此为背景，将温度作为新的状态量引入到状态估计过程中，建立了计及温度变化的状态估计模型。本发明专利技术提出的计及温度变化的电力系统状态估计方法在计算过程中不断修正电阻值，体现电热耦合的思想，不仅有效计及支路的温度，而且提高了状态估计结果的精度。

【技术实现步骤摘要】

专利技术涉及，属于电力系统运行和控制

技术介绍
作为能量管理系统（EnergyManagementSystem，EMS)的核心，电力系统状态估计 通过对生数据的处理，获得状态量的最佳估计值。传统的加权最小二乘法（WeightedLeast Squares，WLS)状态估计算法估计质量和收敛性能很好，是状态估计的经典解法和理论基 础，适应各种类型的量测系统。 传统的状态估计计算过程中假定输电线路电阻参数始终不变，以固定电网节点导 纳矩阵进行计算。但是电热耦合相关的研宄表明，输电线路的温度及电阻随着环境温度、光 照辐射、风向风速等外界环境以及线路载流的不同而变化。所以计及电热耦合，支路电阻会 随着温度的变化而变化，在常规状态估计计算时忽略电阻变化，会导致计算结果与实际情 况间的误差。如果计算误差过大，则必须计及它的影响，否则将导致错误的计算结果。 本专利技术提出的计及温度变化的电力系统状态估计方法，在计算过程中不断修正电 阻值，体现电热耦合的思想，不仅有效计及支路的温度，而且提高了状态估计结果的精度， 具有工程应用价值。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术提供，提高了状态 估计结果的精度。 技术方案：本专利技术提出，首先获得电 力系统的网络参数和量测量，还包括以下步骤： 根据金属电阻温度关系以及热阻模型建立支路温度与电阻模型； 建立计及温度变化的状态估计模型： minJ(x) = Tff 其中，J是目标函数；T表示矩阵的转置;W为对角权重矩阵；X为状态量，包括电压 相角0、电压幅值V和支路温度t;z为量测量，维数m;h为m维非线性量测函数； 根据计及温度变化的状态估计模型计算雅克比矩阵H:【主权项】1. ，首先获得电力系统的网络参数和量测 量，其特征在于：还包括以下步骤： 根据金属电阻温度关系以及热阻模型建立支路温度与电阻模型； 建立计及温度变化的状态估计模型： min J(x) = Tff 其中，J是目标函数；T表示矩阵的转置；W为对角权重矩阵；x为状态量，包括电压相角 Θ、电压幅值V和支路温度t ;z为量测量，维数m ;h为m维非线性量测函数； 根据计及温度变化的状态估计模型计算雅克比矩阵H :式中P和Q分别表示对应节点的有功和无功，L表示系统支路上的功率函数，V表示电 压幅值，t表示支路温度； 利用所述状态估计模型和雅克比矩阵计算出系统状态量的变化量ΔΧω; 判断Δχω是否满足收敛条件，若max{| Λ Θ (k)|，I AV(k)|，I At(k)|} > λ即未收敛 时，迭代次数 k 自加一，并且修正状态量 Θ (k+1)= θ ω+Λ Θ (k)，V(k+1)= V (k)+AV(k)，t(k+1) = t(k)+Λ t(k)，重新迭代直到满足收敛条件输出结果，反之收敛则直接输出结果。2. 如权利要求1所述的计及温度变化的电力系统状态估计方法，其特征在于：所述根 据金属电阻温度关系以及热阻模型建立支路温度与电阻模型的内容包括：设置迭代精度 λ、最大迭代次数k、系统支路初始温度以及相关参数的基准值，形成当前温度下的节点导 纳矩阵。3. 如权利要求1或2所述的计及温度变化的电力系统状态估计方法，其特征在于：所 述获得电力系统的网络参数和量测量，其中网络参数包括：母线编号、名称、补偿电容，输电 线路的支路号、首端节点和末端节点编号、串联电阻、串联电抗、并联电导、并联电纳、变压 器变比和阻抗，系统支路的当前温度和一个规定的参考温度。4. 如权利要求1或2所述的计及温度变化的电力系统状态估计方法，其特征在于：所 述获得电力系统的网络参数和量测量，其中量测量z包括：节点电压幅值、节点注入有功功 率和无功功率，普通线路支路和变压器支路当前温度下的有功功率和无功功率。【专利摘要】本专利技术提出了。在传统的状态估计计算过程中始终保持线路电阻不变，但因为输电线路电阻是会随着外界温度的变化而变化的，因此需要新的状态估计模型及计算方法来解决问题。本专利技术以此为背景，将温度作为新的状态量引入到状态估计过程中，建立了计及温度变化的状态估计模型。本专利技术提出的计及温度变化的电力系统状态估计方法在计算过程中不断修正电阻值，体现电热耦合的思想，不仅有效计及支路的温度，而且提高了状态估计结果的精度。【IPC分类】G06F19-00【公开号】CN104765962【申请号】CN201510164898【专利技术人】卫志农, 李春, 孙国强, 孙永辉, 楚云飞, 厉超 【申请人】河海大学【公开日】2015年7月8日【申请日】2015年4月8日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计及温度变化的电力系统状态估计方法，首先获得电力系统的网络参数和量测量，其特征在于：还包括以下步骤：根据金属电阻温度关系以及热阻模型建立支路温度与电阻模型；建立计及温度变化的状态估计模型：min J(x)＝[z‑h(x)]TW[z‑h(x)]其中,J是目标函数；T表示矩阵的转置；W为对角权重矩阵；x为状态量，包括电压相角θ、电压幅值V和支路温度t；z为量测量，维数m；h为m维非线性量测函数；根据计及温度变化的状态估计模型计算雅克比矩阵H：H=∂P∂θ∂P∂V∂P∂t∂Q∂θ∂Q∂V∂Q∂t∂L∂θ∂L∂V∂L∂t]]>式中P和Q分别表示对应节点的有功和无功,L表示系统支路上的功率函数,V表示电压幅值，t表示支路温度；利用所述状态估计模型和雅克比矩阵计算出系统状态量的变化量Δx(k)；判断Δx(k)是否满足收敛条件，若max{|Δθ(k)|,|ΔV(k)|,|Δt(k)|}＞λ即未收敛时，迭代次数k自加一，并且修正状态量θ(k+1)＝θ(k)+Δθ(k)，V(k+1)＝V(k)+ΔV(k)，t(k+1)＝t(k)+Δt(k)，重新迭代直到满足收敛条件输出结果，反之收敛则直接输出结果。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卫志农，李春，孙国强，孙永辉，楚云飞，厉超，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32