配电网模糊匹配潮流状态估计方法分析

用模糊集合理地表示配电网的量测信息，基于量测配置结构、辐射状的配电网络和量测信息模型，提出了模糊匹配潮流状态估计方法。该方法具有抗差性的加权最小绝对值(WLAV)状态估计方法应用于配电网的等效形式。考虑到伪量测的模糊约束，所提出的方法得到的状态估计解虽不具有最优但具有满意的WLAV估计意义。采用基于模糊线性规划的前推回代潮流算法求解模糊匹配潮流，该求解过程物理意义清晰、编程实现简单，克服了求解WLAV估计方法计算量大的缺点。实际算例结果验证了所提出的方法的合理性和适用性。     

基于多源信息的配电网电流匹配状态估计

针对配电系统的实时量测冗余度低且只有部分电流量测的问题,结合计量系统的准实时量测数据,提出了电流匹配技术来求解配电网状态估计。推导了最优估计意义下的匹配电流方程及其系统化的求解方法。基于负荷功率因数变化慢的假设,提出了采用计量数据生成准实时量测的处理方法。该方法以实时电流量测为边界,把配电网划分成若干个量测区域,针对每个量测区域进行电流匹配状态估计。测试系统和实际系统算例表明,文中方法满足了当前配电自动化系统的实时应用需求。     

基于果蝇优化算法的配电网状态估计

配电网状态估计的目的是根据获取的配电网的各种量测信息,估计配电网系统的运行状态,是配电管理系统(DMS)的重要核心功能之一。根据配电网特点,以电压幅值和相角为状态变量,以量测值和估计值误差最小为目标函数,以潮流方程和估计值的上、下限为约束条件,构建配电网状态估计的优化模型,采用果蝇优化算法对该模型进行求解。算例表明,基于视觉和嗅觉的觅食行为启发的果蝇优化算法可有效求解该优化模型,具有易于实现、控制参数少和计算精度高的特点,为配电网状态估计提供了新的途径。     

配电匹配潮流技术及其在配电状态估计中的应用

针对配电系统的实时量测冗余度低,提出了用配电匹配潮流技术来求解配电技术状态估计的方法,并推导了最优估计意义下的配电匹配潮流方程及其系统化的求解方法,理论分析和算例结果表明,利用配电匹配潮流进行状态估计高效可行,符合当前配电系统在线应用的实际要求。     

一种处理杠杆量测的配电网抗差估计算法

提出了一种新的基于支路电流的配电网抗差估计算法用于消除坏杠杆量测对估计结果的不良影响。该方法利用杠杆量测量的固有特性，在加权最小绝对值(WLAV)估计器的目标函数中引入结构抗差因子；同时借助等价权的概念，将抗差估计转化成最小二乘估计的形式，编程简单，从而使改进后的WLAV估计法不仅能够辨识出非杠杆量测中的不良数据，而且能够有效地抵御杠杆量测量中的坏数据，并得到高精度的估值。实验系统的仿真表明，该方法具有良好的数值稳定性和鲁棒性。     

基于改进匹配潮流技术的配电网虚拟量测

针对缺少冗余量测的配电网系统,为了简化状态估计方法、保证计算精度,优化配电网络状态,基于匹配潮流思想提出了配电网虚拟量测的概念,建立了以电压量测自适应抗差加权最小二乘为目标函数、以网络潮流匹配和功率失配量分配参数方程为约束条件的虚拟量测数学模型,给出了引入混沌优化、强引导机制的改进粒子群优化求解方法,并详细介绍了配电网虚拟量测的应用流程。采用IEEE8、IEEE33、IEEE69节点系统对该方法进行测试,结果表明,方法可在较少的迭代次数内获得较为准确的配电网状态,且不涉及量测变换、矩阵计算,具有良好的应用前景。     

基于准实时数据的智能配电网状态估计

针对配电网首端量测准确度较高,而其余位置量测冗余度较低甚至没有量测量的特点,提出一种新的配电网DMS系统架构和适用于智能配电网的状态估计方法,利用准实时数据构造目标函数,依据历史记录设置不等式约束。与传统配电网方法不同,该方法可用于准实时量测在线率较低的配电网。因其是最优潮流意义下的状态估计,可以利用内点法求解。采用某市9节点配电网线路作为算例进行仿真,并对结果进行了详细讨论,同时以广泛使用的33节点配电网算例进一步验证。结果表明,所提方法计算速度快、收敛性好,可以实现智能配电网在线状态估计。该方法对于准实时量测在线率低的配电线路也有理想的估计效果,能较好地获得真实值,对线路电流的估计结果满足智能配电网高级应用的需求。     

一种处理杠杆量测的配电网抗差估计算法

提出了一种新的基于支路电流的配电网抗差估计算法用于消除坏杠杆量测对估计结果的不良影响。该方法利用杠杆量测量的固有特性,在加权最小绝对值(WLAV)估计器的目标函数中引入结构抗差因子;同时借助等价权的概念,将抗差估计转化成最小二乘估计的形式,编程简单,从而使改进后的WLAV估计法不仅能够辨识出非杠杆量测中的不良数据,而且能够有效地抵御杠杆量测量中的坏数据,并得到高精度的估值。实验系统的仿真表明,该方法具有良好的数值稳定性和鲁棒性。     

基于准实时数据的智能配电网理论线损计算

目前配电网自动化覆盖率低,可采集到的数据较少,因此提出一种基于准实时数据的理论线损计算方法。基于状态估计建立智能配电网理论线损计算模型,根据历史数据确定模型中负荷不等式约束上下界,采用内点法求解模型。所提模型可利用线路始端节点注入功率和部分变压器量测终端的量测数据估计配电网潮流状态。算例分析结果表明,所提模型所需量测量数量少,状态估计结果精度较高。     

一种配电网状态估计实用快速算法

为了解决配电网状态估计规模大、求解困难的问题,提出一种配电系统量测区域分解方法,将配电网中各馈线分解成多个量测区域,使得分解后各个区域之间解耦,并且对系统中数量庞大的负荷进行分组合并,进一步降低问题求解难度。针对配电系统中量测特点,构建了基于量测变换和零注入约束的状态估计算法。该算法可以充分利用各种量测信息,计算速度快、收敛性好。算例验证表明,所提出的方法高效可行,满足当前配电系统在线实时应用的要求。     

电力系统最小信息损失状态估计的信息学原理

状态估计作为能量管理系统(EMS)和实时电力市场的基础和核心，正在变得日益重要。该文从信息科学的新视角，对电力系统状态估计的数学基础进行了研究。根据最小信息损失(MIL)决策原理，提出了能够适用于各种概率分布的通用的MIL状态估计新原理。并在理论上证明了加权最小二乘(WLS)和加权最小绝对值(WLAV)估计法都是MIL状态估计的特例，将传统状态估计方法在信息学的意义上统一起来，赋予了传统状态估计方法全新的信息学内涵。在MIL意义上，针对次输电系统和配电系统状态估计中普遍采用的电流幅值量测，得到了大电流是WLS估计法的近似条件。用算例比较了MIL和WLS状态估计的估计结果，进一步验证了WLS法在非正态分布时的近似条件。     

基于变量代换内点法的加权最小绝对值抗差状态估计

传统内点法加权最小绝对值(WLAV)抗差状态估计能够抑制坏数据影响,提高状态估计精度,但该方法模型复杂,计算效率低,限制了其工程应用价值。文中提出一种基于变量代换内点法的电力系统WLAV估计方法,该方法通过添加中间变量,将非线性量测方程分解为两步线性方程和两步非线性变换,并建立两步线性方程的WLAV估计数学模型。与传统内点法WLAV抗差状态估计相比,该方法无须形成海森矩阵,可有效提高迭代方程中系数矩阵的稀疏度,并减小矩阵的阶数,有效提高WLAV状态估计的计算速度。基于美国电气与电子工程师学会(IEEE)标准系统、波兰电网和国内某省网的仿真结果验证了所述方法的有效性,具有良好的工程应用前景。     

基于线性内点法及正交变换的抗差参数估计

参数估计目前主要采用加权最小二乘算法.由于包含参数估计,该方法在处理电网坏数据混杂及数值稳定性上都面临着困难.考虑到实际电网中有时会同时出现量测错误及参数错误,提出了使用基于线性内点法及正交变换的加权最小绝对值(WLAV)增广参数估计.基于L1范数的WLAV估计具有良好的抗差特性,用以应对混杂有坏数据、拓扑错误及参数错误的混杂估计.为提高增广参数估计的数值稳定性,将正交变换引入线性内点法修正方程的求解中.对算法的测试结果表明,该方法具有良好的应用前景.     

基于指数权函数的抗差状态估计算法

电力系统状态估计是电力调度中心一切高级应用及分析的基础。针对加权最小绝对值法（WLAV）状态估计收敛性较差的问题,提出了指数权函数的状态估计新算法（E-LAV）。该方法采用指数权函数代替WLAV的不连续权函数,从而克服了WLAV方法在权函数间断点收敛性能大大降低的缺点。以4节点系统及IEEE-118系统作为算例的计算结果表明,E-LAV算法在拥有与最小二乘法（WLS）近乎类似的迭代速度的同时,却拥有很强的抗差能力。该算法只需在原有最小二乘法的基础上修改权重矩阵即可,因此拥有良好的工程应用前景。     

改进的零注入约束双线性WLAV状态估计

实际电网中存在许多注入功率严格为零的零注入节点,零注入节点的注入功率量测为绝对准确的量测量,但这些测量并没有得到充分利用。因此,通过注入功率为零的节点建立功率约束方程作为对状态估计的约束条件,再对极坐标系下的电力系统非线性量测方程进行两步线性化,得到计及零注入约束的双线性抗差状态估计方程,用约束方程对第一步线性过程结果进行修正。最终结果证明该算法在提高估计精度的基础上,不会增加系数矩阵的阶数,且改进后的算法仍然拥有较高的计算效率。国内某实际省网以及选取的IEEE标准系统的仿真结果证明了该方法能有效提高计算精度和计算效率。     

基于直接神经动态规划的电网状态估计及理论线损计算

针对电网线损的理论计算值与实际值之间的差别问题,提出利用基于直接神经动态规划的电网状态估计结果来计算线损。首先采用模糊聚类算法进行网络拓扑辨识,根据聚类向量弥补量测向量的不足,避免了不良数据的影响,得到正确的系统网络结构;然后对自适应动态规划算法进行扩维改进,建立了基于直接神经动态规划的电网状态估计模型,利用该模型的状态估计结果进行理论线损计算,得到逼近电网真实情况的线损数据。仿真结果证明了本文算法的可靠性和实用性。     

一种双线性抗差状态估计方法

传统状态估计方法一般需要求解某个非线性非凸优化问题,并用基于梯度的方法予以求解,因而存在难以保证获得全局最优解、可能收敛困难等问题。文中基于国外学者提出的精确线性化量测方程构建了一种双线性抗差状态估计方法。该方法仅需求解一个线性加权最小绝对值估计问题(等价为线性规划问题)、一个非线性变换以及一个线性加权最小二乘估计问题(二次规划问题),从数学上可保证获得全局最优解,并不存在收敛性问题。最后,通过仿真算例验证了所提方法的有效性。     

Weighted least absolute value power system state estimation using rectangular coordinates and equivalent measurement functions

This paper presents a new efficient computation technique for robust power system state estimation based on weighted least absolute value (WLAV) criterion. The proposed method employs rectangular form of state variables and equivalent measurements technique in order to obtain the linear measurement functions with linear constraints of state variables. The state estimation problem is then formulated as an optimization problem with a set of equality and inequality constraints. A solution method based on interior point algorithm is also proposed. Tests with several IEEE standard systems have been performed to investigate the performance of the proposed algorithm. Results indicate that the proposed state estimator gives promising performance compared with weighted least square (WLS) based estimation algorithms using state variables in polar forms. © 2011 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

基于直觉模糊粗糙集相似度的电压暂降源定位方法

为明确电压暂降责任,协调缓解纠纷,以进行故障检测、诊断及制定缓和措施,有必要对电压暂降源进行定位。现提出一种基于直觉模糊粗糙集的电压暂降源定位方法。该方法根据系统的网络拓扑结构及参数形成节点阻抗矩阵,基于节点阻抗矩阵计算不同线路故障时各监测点的正序电压,建立电压暂降特征信息数据库。利用电能质量监测装置采集的量测信息构造各线路的直觉模糊粗糙集和直觉模糊粗糙正理想集,计算其相似度,将相似度最大值所对应的线路判定为故障线路。在IEEE30节点标准测试系统进行数字仿真,验证了该方法的有效性和准确性。方法物理意义明确,编程简单,可应用于工程实践。