基于Karush-Kuhn-Tucker最优条件的电网可疑参数辨识与估计

电网元件参数的误差会导致能量管理系统的状态估计结果不准确,从而影响其他应用结果的可靠性和精确性,因此状态估计程序应当具有辨识和估计元件参数的功能。首先基于拉格朗日乘子的可疑支路辨识法,提出了一种迭代辨识算法,用于生成待修正的支路参数集;然后研究了基于参数-目标函数灵敏度的参数估计方法,该方法针对选出的可疑支路,计算出可疑支路参数对状态估计目标函数的灵敏度;最后利用变步长逐次逼近法估计可疑支路参数,该方法避免了传统方法的数值稳定性问题,具有很高的实用价值。IEEE14和IEEE30标准算例系统验证了所提出方法的正确性。     

基于状态估计的电网支路参数估计方法

正确的电网参数是电网安全稳定预警和控制决策的必要基础,研究实用的电网支路参数的估计方法具有重要的现实意义。扩展状态估计法是一种有代表性的参数估计方法,在该算法的实际应用中,发现支路参数不可估计或者估计结果不合理的现象时有发生。该文以IEEE 9系统和中国某实际电网为算例,对扩展状态估计法的性能进行深入研究,找到该方法存在的数值稳定性和局部最优性问题。继而提出一种基于Tabu搜索策略的参数估计方法,经IEEE9标准系统和实际电网算例验证,具有良好的数值稳定性和全局寻优能力,在实际电网得到在线应用。     

基于主导性评估的电网支路参数估计

系统地研究了基于主导性评估的电网支路参数估计的理论与方法。为提高参数估计的量测冗余度,从参数估计的应用目标及电网支路参数对状态估计的影响入手,给出主导参数、非主导参数的严格定义,并将主导参数确定为待估计的参数。为了解决主导性差异较大的参数在估计过程中相互干扰较大的问题,进一步提出强主导参数和弱主导参数的定义,并形成强主导参数和弱主导参数交替估计的参数估计方法。给出了基于主导性评估的电网支路参数估计的流程以及主导参数集的确定方法。IEEE 14节点系统和IEEE 300节点系统的仿真结果表明所提出的电网支路参数估计主导性评估方法的有效性。     

基于可疑度的电网参数错误辨识与估计方法

电网参数错误会给状态估计、坏数据辨识带来不利的影响,并降低能量管理系统中其他高级应用软件的实用化程度。本文提出了一种基于综合可疑度的电网参数错误辨识与估计方法,首先通过可疑测点评价函数确定可疑测点集合,根据支路关联距离的概念对可疑测点评价函数值进行加权,计算支路参数错误综合可疑度,然后按照综合可疑度指标大小的顺序,逐一排查可疑支路的可疑参数,最终将错误参数的最优估计作为一个优化问题求解。算例仿真结果表明,本文提出的方法能够准确有效地辨识电网参数错误并对其进行最优估计,可有效提升电网运行参数的准确性。     

基于支路开断直流模拟法的黑箱外网参数估计研究

针对黑箱外网参数估计难以求解以及不稳定问题,提出了基于支路开断直流模拟法的黑箱外网参数估计新方法。该方法基于输网电阻远小于电抗的原理简化扩展电压源支路模型,利用支路开断直流模拟法构建边界节点间等值电纳与采样状态的线性关系,使得边界节点间等值电纳参数求解简单而且稳定;进一步利用支路开断前后的状态数据建立扩展支路参数的最小二乘模型,最终通过支路开断前后两个数据断面实现外网等值参数的高精度求解,IEEE39节点系统的仿真结果论证了本文方法的准确性。     

电力网络支路参数估计新方法

基于新息图法,提出了一种电力网络中支路参数估计的新方法.根据系统中某支路存在网络参数错误时,该支路及其相连支路的新息值比较大的特点识别网络参数错误.然后利用回路新息相角和,估计存在网络参数错误的支路的参数值.该方法辨识和估计网络参数错误较快,且简单有效.通过IEEE-5节点系统算例的计算,表明此方法能够比较准确地估计网络参数错误,并验证了网络参数错误与坏数据、拓扑错误同时发生时该方法的有效性.     

基于SVG/Web Service的Web监控技术在EMS中的应用

在分析能量管理系统（EMS）web服务特点的基础上,提出了一种基于可缩放矢量图形（SVG）和WebService技术的Web监控新方案。该方案以SVG作为EMS图形系统的Web发布和显示格式,并将对画面、数据等的操作封装为Web服务进行发布,以实现Web上SVG画面动态刷新等功能。阐述了SVG图形的生成和使用方法以及基于wS-Security安全协议的webService设计与部署,并讨论了该方案相对于传统的EMS Web技术在通用性、安全性和效率等方面的优势,该方案已成功应用于实际的EMS中。     

基于电流量的断路器失灵保护闭锁新原理

随着电网的日益坚强,电源容量不断增加,母线背后阻抗不断减小,越来越多的长线路末端发生故障时,母线电压下降不明显,容易出现断路器失灵保护电压闭锁元件定值灵敏度不足的问题,进而导致断路器失灵保护拒动。在分析现有解决方案的基础上,提出了一种新型的基于电流量的失灵保护闭锁方案。利用故障后失灵支路电流情况及其占母线上所有连接支路的比率关系,开放该支路的失灵闭锁元件。RTDS仿真验证结果表明,该方案能有效解决工程实际问题。     

基于统一支撑平台的EMS与WAMS集成方案

提出了基于统一平台支撑的能量管理系统（EMS）和广域测量系统（WAMS）集成方案,并结合WAMS的特点,分析了WAMS和EMS一体化系统对支撑平台的要求。在统一平台支撑下,WAMS和EMS共用历史数据服务器、Web服务器和人机工作站,只保留EMS和WAMS各自的数据采集服务器和应用服务器。这一方案在减少硬件投资的同时,可以最大限度地减轻维护工作量、提高使用方便性,有利于WAMS应用功能的进一步扩展。该方案的有效性得到了实际工程应用的验证。     

基于PMU及多时间断面的输电网参数估计

输电网的参数错误会制约各种能量管理系统（EMS）在线或离线计算软件的应用。基于当前输电网的实际情况,推导了线路电容和电抗各自的估计方程。引入了图论中的树枝、连枝以及圈基的有关概念,分别对常规监控与数据采集（SCADA）量测下的单断面参数估计、多断面参数估计以及结合相量测量单元（PMU）的圈基组支路参数估计进行了推导。分析了量测数量及种类不断增加情况下的参数可观测性的变化。所述算法对PMU测点的配置要求较低。在New England 39节点系统上进行了测试,在4条母线上配置了PMU,圈基组内的各支路估计结果较为理想。     

基于状态估计及综合可疑度的参数辨识和修正方法

针对电网参数错误会显著降低能量管理系统中各项高级应用软件的可靠性问题,提出了一种基于拉格朗日乘子法的参数辨识修正方法。首先,利用个别线路发生错误时会导致该参数对应的拉格朗日乘子和量测标准化残差出现局部偏大的现象,定义可疑参数判定函数和可疑量测判定函数;其次,基于所定义的两类判定函数构建线路参数综合可疑度指标,利用各参数综合可疑度指标的大小生成可疑线路参数集合;进而,针对所建立的可疑线路参数集合,提出变步长逐次修正的可疑参数修正方案;最后,采用IEEE-39节点系统验证了所提出的方法能够实现对错误参数的动态修正,既具有较高的修正精度,也不存在收敛性问题。     

基于支路等值的拓扑辨识方法

状态估计中拓扑辨识是一个疑难问题,很多拓扑辨识方法把开关状态作为未知量引入估计过程,对量测冗余度和精度提出了较高要求,加大了状态估计辨识可疑数据的难度,工程应用困难。通过支路关联遥测遥信互校,确定运行状态可疑的支路。状态可疑支路在状态估计中作为参数未知支路,只需要引入一个状态变量,从支路参数计算结果就可判断支路运行状态,并给出了支路电导引入信息矩阵方法。正确判断支路运行状态后,利用状态估计节点电压计算支路潮流并修正两端节点注入,就可得到完整的电网运行状态,无需重新状态估计。该方法可以辨识小潮流支路拓扑错误。测试结果表明,由于在常规PQ解耦状态估计引入未知量,只增加一维状态量,计算速度快,拓扑辨识结果准确,适合在在线系统中应用。     

考虑抗差状态估计大误差点的电网可疑参数辨识及其应用

错误的电网参数导致电力系统中状态估计结果出现偏差,严重影响各种高级应用的实用性。首先分析了一种能够自动排除不良数据对状态估计的影响且具有较高计算效率的抗差状态估计模型;然后提出了通过计算量测偏差与线路平衡状态来生成可疑线路的方法;最后采用变步长积分法估计可疑线路的参数修正值。通过在某省级电网调度中心的应用,实测结果验证了该方法的正确性与有效性。     

EMS中基于量测置换的对地电容参数估计方法

线路的对地电容参数错误将影响能量管理系统(EMS)中电压无功优化软件的分析决策.介绍了一种近似的电容参数估计算法,详细分析了该方法的适用条件.在此基础上,提出了一种新的基于量测置换的线路电容参数估计方法.该估计方法同时考虑了线路对电网的交换无功和线路本身的损耗无功.估计效果不受电容参数错误的影响,并能够同时容忍一定的线路阻抗参数错误.对该算法进行了测试,结果表明该方法具有良好的应用前景.     

EMS中状态估计模块生产运行及实用化问题分析

状态估计是能量管理系统(EMS)的主要软件,它是高级应用软件实现的基础。针对几种主流估计算法(如基本加权最小二乘估算法)收敛性虽好,但对大型电力系统存在计算时间长、内存占用大等缺陷的问题,着重介绍了福建省电网所用状态估计算法。简述了状态估计程序及模块的生产运行概况、遥测/遥信量的控制手段、可疑数据的来源以及导致状态估计合格率下降的原因。对生产中存在的参数、变压器分接头估计误差大及对坏数据缺乏分析手段等问题进行分析并给出相关理论解释,提出了增加或完善几种量测量(厂用电、发电机端电压、变压器抽头等)提高状态估计模块精度和性能的若干具体改进建议。探讨了不良数据的检测与辨识、外网等值、权值定义原则、内部不可观测部分的处理、可观测性分析以及参数的估计与辨识这些在状态估计模块实用化中值得关注的6个关键问题,且针对各子问题所用方法进行了分析比较并给出了结论,最后对该领域的几个难点、热点研究方向进行了总结和展望。     

基于主导和非主导参数的参数可估计性辨识

通过对参数估计应用难点的分析,介绍了参数的可估计性问题。借助电网线性模型的近似分析,提出了参数估计中的主导参数和非主导参数概念。据此解释了参数估计实践中遇到的一些现象,并得出了关于参数估计软件运行方式等的相关结论。根据非主导参数易受量测噪声影响的特点,提出了通过噪声敏感试验的方法辨识主导及非主导参数的方法。对IEEE算例进行了仿真实验,验证了文中提出的参数估计时应去除非主导参数的观点。     

考虑电力参数和量测误差的网络拓扑误差辨识方法

电力系统的参数误差和量测误差在状态估计时经常同时发生。为此提出了一种同时辨识不正常状态支路和参数误差的方法。首先建立了含断路器的支路模型,确定了利用断路器状态估计的误差方程。然后,提出了一种基于扩展状态估计方程的能够同时辨识网络拓扑误差、参数误差和坏数据量测的多源误差的方法。所提拓扑结构误差辨识方法能够在含有坏数据和网络参数误差下辨识不正常状态支路。该方法将约束条件中的归一化拉格朗日乘子加入到断路器模型和参数误差中,通过估计含有拓扑和参数误差的可疑支路的参数来辨识不正常支路的状态,且仅利用传统状态估计的结果来辨识误差。最后利用IEEE118节点系统进行算例验证,对比分析了多种场景下所提方法与传统辨识方法的结果,说明了所提方法的有效性。     

基于量测残差的改进参数估计方法

电网参数错误将影响状态估计的质量,并降低能量管理系统中其他高级应用软件的实用化程度。文中简要介绍了主要的参数估计算法,并详细分析了基于量测残差和参数误差间灵敏度关系的参数估计方法。在总体沿袭两步法参数估计方法的基础上,对该方法的近似模型进行了详细分析。为使算法具有更广的适用面,对第1步中偏差向量的计算和第2步中参数的估计方法分别进行了改进。对该算法进行了测试,结果表明,该方法具有良好的应用前景。     

基于统一元件参数管理的电力系统状态估计维护研究与应用

为提高电网设备元件参数和状态估计结果的准确性,介绍了适合南方电网的能量管理系统、BPA电力系统分析程序、保护整定系统的对象名称映射方法以及元件参数评价方法,建立跨专业的统一参数管理平台,横向协同运行方式和继电保护专业,纵向贯通多级电力调度,实现了跨专业的参数比对、可疑参数自动识别、可疑量测数据提示和区域厂站可疑情况分析等功能,给出以可疑厂站为引擎的状态估计维护方案。大量实践结果验证了所提方法正确、可行。     

电力系统状态估计实用中若干问题的处理

能量管理系统(EMS)高级应用软件满足实用化要求是电力企业达标创一流活动的必备条件,而处于能量管理系统核心地位的状态估计,其应用软件的实用化有力地促进了电力系统基础自动化水平的提高,为此,结合广东汕尾地区级电网EMS高级应用软件的实施工作,对状态估计实用化过程中网络建模、量测配置等工作中出现的问题提出了处理建议,认为网络建模、量测配置、量测质量等工作是状态估计实用化的关键.