基于等效功率变换法的配电网状态估计研究

摘要

配电网是电力系统面向用户最直接的部分，其稳定性决定着供电的稳定性和安全性，而配电网基础数据的准确性和可靠性，直接影响配电网自动化其他应用软件功能应用。要使调度员及时准确地掌握配电网的实时运行状况，实现经济调度以及合理分配负荷，必须具有可靠的反映实际运行工况的数据。配电网高级应用软件是配电自动化系统中应用管理的重要组成部分，正确地运用这些软件，可有效提高系统安全性和稳定性，而状态估计结果作为高级应用软件的有效基础数据来源，其完整性和准确性，对整个高级应用部分起着非常重要的作用。
　　本文结合配电网自动化系统自身网络结构特点，对几种通用的配电网状态估计算法的优缺点进行比较，最终确定基于等效功率变换法的配电网状态估计算法。该算法可以根据配电网的自身特点，将配电网中各分支的有效量测经过功率变换法，转化为支路首端等效功率量测;同时采用静态负荷校准原理，与营销系统或负荷预报数据模块连接获取数据作为负荷伪量测;同时算法中还提出在配电线路无任何量测的短支路的情况下，通过添加零虚拟负荷量测来提高网络的可观性，从而提高状态估计可算性。并且该算法用于求解的修正雅可比矩阵在一次状态估计中只需形成一次，在计算中矩阵的因子分解只需进行一次，从而提高了配电网状态估计的计算效率。
　　该方法能够根据配电网的实际情况，运用配电网中的各种量测量，不要求P、Q量测成对出现，对量测权重也没有特殊要求。这对于在实际量测中，无功功率的测量精度不如有功功率测量精度高的问题可以有效地解决。由于对节点电压和支路电流幅值量测的合理运用，增加了量测冗余度，对提高状态估计的可靠性和可算性具有重要意义。

目录

声明

摘要

绪论

1 配电网自动化系统的发展现状

1．1 国内外配电网自动化系统现状

1．2 配电网自动化系统的构成及功能

1．2．1 配电网自动化系统的构成

1．2．2 配电网自动化系统的功能

1．3 本章小结

2 配电网自动化系统高级应用模块

2．1 配电网高级应用软件主要模块

2．1．1 网络建模

2．1．2 网络拓扑分析

2．1．3 状态估计

2．1．4 网络重构

2．1．5 负荷预测

2．1．6 电压控制及无功优化

2．2 配电网状态估计的重要性及其特点

2．2．1 配电网状态估计的主要任务

2．2．2 配电网状态估计与输电网状态估计的区别

2．3 本章小结

3 配电网状态估计算法模型

3．1 配电网状态估计使用的量测类型

3．2 配电网状态估计算法的比较与选取

3．2．1 支路电流法

3．2．2 支路功率法

3．2．3 等效功率变换法

3．3 配电网状态估计数学模型

3．3．1 配电元件数学模型

3．3．2 配电负荷摸型

3．3．3 配电网络拓扑

3．4 配电网状态估计等效功率变换法的具体过程

3．4．1 算法基本原理数学模型

3．4．2 量测变换

3．4．3 等效量测函数

3．4．4 量测雅可比矩阵与修正矩阵的形成

3．4．5 等效量测权重的获取

3．4．6 稀疏矩阵的存储与因子分解

3．5 本章小结

4 配电网状态估计算法的实现

4．1 等效功率法计算流程

4．2 算例分析

4．3 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

论文发表情况