考虑PMU数据的配网运行状态估计方法研究

摘要

随着用户对电能质量和可靠性要求的提高，配电管理系统(DMS)也得到快速发展。但由于量测装置、传输系统存在的误差，导致配电管理系统获得的数据往往是不完整、不精确的，因而需要配电网状态估计来提高数据的数量和精度。目前，中低压配电网状态估计还处于起步阶段，无法满足电力系统电力调度的需求。而随着配电网在电力系统中的作用越来越重要，状态转换越来越迅速，急需一种能够识别并剔除不良数据，同时运算速度快的状态估计方法。为运行人员判断配电网状态并根据状态进行运行方式调整，使电网的运行状态达到最优，防止因运行方式不良导致的电网不稳定等问题。
　　本论文首先介绍了配电网状态估计目前的研究现状和主流方法，分析了现有状态估计方法的特点，通过介绍基于测量不确定度的理论，引出评价状态估计结果的指标。基于测量不确定度的思想，提出了全PMU先进状态估计方法。然后分析全PMU先进状态估计，介绍了线性量测方程和非线性量测方程的全PMU状态估计模型，并改进模型，得到求解算法。
　　其次，分析了状态估计的算法，用两阶段法状态估计求得全局最优解。阐述了在线数据共享技术，该技术为在线应用服务，不仅是各个系统的接入端，也提供了一致的访问接口，为其它应用提供标准化数据。介绍了在线数据共享技术以及该技术在配电网状态评价过程中起到的作用，介绍了该方法软件包的开发。
　　最后，进行了仿真情况测试。对比的配电网状态估计系统为国网山东省电力公司潍坊供电公司调控中心目前正在应用的系统。分别对分别对IEEE118节点标准系统和市供电公司系统的实时数据进行了测试。经过测试和对比分析，新方法的估计精度高、合格率高、坏数据辨识能力强以及抗差性好，对提升配电网分析控制水平进而提升配电网运行的安全稳定性、对大量减轻运行人员日常维护工作量起到重要作用。由于配电网分析计算各项工作均要利用到状态估计的结果，而配电网的状态估计目前正处在起步阶段，因此该方法有着极为广阔应用前景。

目录

声明

摘要

1．1 背景

1．2 配电网状态估计发展研究现状

1．2．1 配电网状态估计研究简介

1．2．2 含PMU量测状态估计研究现状

1．3 本文研究的内容

第2章 考虑PMU的配电网状态估计算法

2．1 状态估计

2．1．1 状态估计基础

2．1．2 考虑测量不确定度的状态估计

2．1．3 状态估计结果评价指标

2．2 全PMU先进状态估计

2．2．1 全PMU先进状态估计概述

2．2．2 线性量测方程的全PMU状态估计模型

2．2．3 非线性量测方程的全PMU状态估计模型

2．3 本章小结

第3章 算法实现与软件开发

3．1 状态估计算法探讨

3．2 在线数据共享

3．2．1 在线数据共享技术概述

3．2．2 数据访问方式

3．3 系统功能设计

3．3．1 组件管理平台

3．3．2 数据管理平台设计

3．3．3 状态估计引擎

3．3．4 可视化子系统

3．4 软件设计与开发

3．4．1 平台

3．4．2 服务

3．4．3 界面

3．5 本章小结

第4章 仿真测试及工程应用

4．1 测试说明

4．2 估计结果精度对比

4．2．1 IEEE 118节点系统

4．2．2 市供电公司系统

4．3 坏数据辨识效果对比

4．3．1 IEEE 118节点系统

4．3．2 市供电公司系统

4．4 结果合理性测试

4．5 本章小结

第5章 总结与展望

5．1 本文总结

5．2 工作展望

参考文献

致谢