配电自动化高级应用软件及其状态估计的研究

摘要

配电自动化是当前国内外电力行业前沿技术之一，特别是电力走向市场和信息技术快速发展的今天，逐步开发建设配电自动化系统已是大势所趋。高级应用软件(PAS)作为配电自动化系统的一个重要组成部分，在确保系统的安全与经济运行方面发挥着巨大作用。状态估计是PAS的一个重要组成部分，它利用SCADA的断路器状态(变化)和量侧数据并补充母线负荷预报的伪量测数据，检测与辨识不良数据，估计出全配网完整、一致、可信的实时网络状态，向PAS的其他应用软件提供可靠、全面的实时运行方式。 配电状态估计发展到今天，已经有了很多不同的算法，但这些算法都有其缺点，或者是编程复杂，或者是处理量测能力不强，或者是收敛性差等等。本文提出了一种新的配电状态估计的改进算法。该算法以基于支路功率的配电状态估计算法为基础，运用母线负荷分配技术将某些支路电流幅值量测纳入算法中。首先，由网络拓扑中的根节点(即出线开关的术节点)的电压幅值和注入功率求出功率因数cosψ，之后利用根节点电压幅值、功率因数及出线处的实测电流可得出线口的有功及无功功率；再根据各负荷点处的静态负荷值，将所计算出的P与Q分配到各负荷点，从而得到各负荷点处的负荷一次修正值；然后，针对有负荷量测的节点，由其节点负荷得到负荷修正系数，从而得到各负荷点处的负荷二次修正值；最后针对具有电流幅值量测的支路，进行相关计算，再根据各负荷点的负荷二次修正值，得到相关负荷点的最终修正值。将负荷功率的最终修正值代入基于支路功率的配电状态估计算法的相关步骤中，就完成了纳入电流幅值量测的过程。 这样就解决了原算法无法处理电流幅值量测的不足。由于配电网的量测配置多电流幅值量测，原算法(基于支路功率的配电状态估计算法)的这种不足是影响其收敛性和精度的主要原因，而本文提出的改进算法由于可以处理电流幅值量测，因此可以获得良好的收敛性和精度。经过IEEE13、34节点系统的测试，这种改进是有效的。 为了更好的测试这种改进算法，本文实现了潮流计算和网络接线分析。潮流算法采用牛顿-拉夫逊法，该算法在解决大规模配电网的潮流问题时是有其优越性的。网络接线分析则采用基于支路分层的广度优先搜索法，运用链表技术，形成了存储拓扑信息的节点链表、支路链表和层链表，为潮流计算、状态估计编程提供了数据结构。

目录

原创性声明及关于学位论文使用授权的声明

摘要

1引言

2PAS的总体结构及设计思想

3配电网的网络接线分析

4潮流计算的算法及实现

5配电状态估计的算法及其实现

6结论及以后的工作

附录

参考文献

致谢

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