基于PMU同步信息的含分布式电源配电网状态估计

摘要

随着配电自动化系统和配电管理系统的水平不断提高，配电网状态估计的重要性日益突出，相量测量单元(PMU)在电力系统中的配置在传统的量测数据上增加了相角量测，其所提供的量测数据有利于提高状态估计的精度，分布式电源接入配电网后改变了配电网的结构及潮流，在进行配电网状态估计时需要对其作特殊处理。本文在此背景下展开研究工作，主要内容如下：
　　研究并总结了目前配电网状态估计的方法，对各种方法进行比较，分析了各种方法的优缺点及适用性。在引入PMU量测后，基于有限的PMU量测量与传统的SCADA量测量相结合建立混合量测状态估计模型，对于接入配电网的分布式电源依据不同种类分别等效为四种不同的节点类型进行处理。针对PMU的优化配置问题，在系统完全可观测的前提下，分析了现有优化配置算法的优缺点，在系统不完全可观测条件下，提出了一种根据母线出线数目以及母线注入功率确定PMU配置位置的优化配置算法，并在IEEE-57节点算例中仿真验证其有效性。考虑到实际中量测数据有可能存在有不良数据，总结目前状态估计中不良数据的检测与辨识方法，针对含有粗差的量测数据，本文采用了一种改进的抗差最小二乘算法，在抗差最小二乘法的基础上结合k-means聚类原理根据量测数据残差大小进行辨识分类，并相应改变状态估计中的权因子，从而减小粗差对状态估计精度的影响。使用MATLAB软件在IEEE-33节点配电系统中对本文所提状态估计的模型和算法进行仿真验证，仿真结果表明本文所提出的状态估计模型估计效果更优，且在量测数据含有一定粗差时本文所提状态估计的算法可以有效抑制粗差对于状态估计精度的影响，从而提高状态估计的精度。

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第1章 绪论

1.1 课题的背景和意义

1.2 国内外研究动态

1.3 本论文的主要工作

第2章 状态估计的理论基础

2.1 电力系统状态估计的数学模型

2.2电力系统状态估计的基本步骤

2.3 电力系统状态估计常用求解算法

2.4 本章小结

第3章 基于PMU同步信息的含分布式电源配电网状态估计模型

3.1 计及PMU和SCADA混合量测数据的状态估计模型

3.2 分布式电源在状态估计中的处理

3.3 PMU优化配置

3.4本章小结

第4章 基于PMU信息的含分布式电源配电网状态估计求解算法

4.1 不良数据的检测与辨识方法

4.2 抗差最小二乘估计

4.3基于k-means抗差最小二乘估计

4.4 本章小结

第5章 算例仿真分析

5.1 IEEE-33节点仿真系统

5.2 算例分析

5.3 本章小结

第6章 结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

攻读硕士学位期间参加的科研项目

致谢

附录