王娟娟[1]2003年在《考虑杠杆量测量的电力系统状态估计研究》文中研究说明电力系统的各级调度中心已经比较普遍地设置了调度自动化系统，特别是采用了以微型机算机和小型计算机为基础的调度自动化系统，以它的高性能价格比，在地方调度中心和省级调度中心等得到了广泛应用。为使这些系统不仅可以完成安全检测的功能，还可以进行安全分析和经济运行等计算工作，就要求调度主机应该具有在线潮流和状态估计计算的功能。 电力系统状态估计的研究已有叁十多年的历史，在这个广阔的领域里面，又包含了多方面的内容。发展至今，很多方面，例如电力系统的实时状态估计已在很多地区和国家的电网中运行成功。但就算法的速度和性能而言，还需要进一步的改进和提高，针对神经网络在并行计算方面的优势，将其用于电力系统状态估计中开始成为当前的研究的热点。在状态估计中应用比较成功的是连续性Hopfield网络，它很适合处理优化问题。这一网络的实现形式主要有两种，一是通过搭建硬件电路实现，文中在MATLAB环境下模拟实现了这一硬件方式；一是软件方式实现，即编写相关程序，在普通计算机上运行来解决问题。 由于本文的主要工作是针对有杠杆量测量出现的电网进行状态估计计算的，根据这一特点，在算法方面需对基础算法进行进一步研究，本文采用了Schweppe型状态估计算法，这一算法是以最小二乘太康理二二大学硕d亡研究生学位论文11石亩面‘亩亩亩亩亩面面面面面面面状态估计法为基础的。杠杆量测量是九十年代之后才从因素空间中引入到电力系统中的，由于它对整个因素空间中的估计值有决定性影响，因此对此进行研究很有必要。本文除了主要侧重于在算法方面考虑其影响之外，还应用了一些数学办法，如某些函数的构造采用二次切线准则及改进的Given变换等对杠杆量进行了处理。在多个不良杠杆量测量出现的情况下，由于屏蔽现象的缘故，多个不良数据的辩识也是一个很值得探讨的问题。
李慧[2]2005年在《配电系统负荷数据处理方法的研究》文中提出高质量的负荷数据是配电管理系统(DMS)中各种功能模块实现的基础。目前,在我国10kV配电变压器上已安装了大量具有测量和记录功能的装置。如何利用这些装置所记录的负荷数据建立一个完备而可靠的历史数据库是研究人员面临的新问题。本文对非量测负荷修正、测点布置、不良数据的辨识与修正等几个问题进行研究,提出了一系列配电负荷数据处理方法,得到了比较满意的结果。研究成果主要包括以下几个方面: 第一,首次提出采用状态估计的数学方法对配电系统非量测负荷数据进行修正,使非量测负荷数据的准确度达到或接近实测负荷数据的准确度。 在基于支路电流的配电网状态估计算法的基础上,对量测变换方法进行改进,提出了处理电压量测的变换方法,从而增加了量测冗余度、提高了估计精度;针对配电系统中非量测负荷精度差导致加权最小二乘估计器失效的问题,提出了基于支路电流的抗差估计方法抵御粗差的不利影响;在实际应用中杠杆量测对非量测负荷估计的影响不容忽略,提出基于支路电流的全面抗差估计方法较好地解决了非量测负荷估计中杠杆量测问题。 第二,详细分析了测量精度(或量测方差)对量测估计误差总方差的影响,从理论上证明了将伪量测点替换为实测点,可以提高估计精度;由此,定义了伪量测点对量测估计误差总方差的灵敏度因子,提出了基于灵敏度因子的配电系统测点布置方法,并用实例证实了该方法简单实用。 第叁,为解决实测数据中的可疑不良数据会使非量测负荷估计失效的问题,提出了基于信号奇异性检测的配电系统不良数据辨识方法。该方法对第一尺度上的小波变换模极大值进行假设检验,判断是否存在可疑不良数据,再结合模极大值线的定义确定可疑不良数据发生的位置。测试结果验证了方法的准确性和实用性。 第四,针对实测负荷功率作为可疑不良数据被剔除后的修正问题,采用了短期负荷预测方法来解决。对GM(1,1)基本建模过程中第一个数据不起作用的结论作了全新的简洁的推导,提出了计及第一个数据的零加数GM(1,1)组合预测方法。该方法从两个角度选取原始序列进行零加数建模,采用关联度的分析方法,将预测值进行线性组合,提高了短数据序列的预测精度,且预测精度满足实际应用的要求。 第五,将上述理论方法用于工程实践,研究和开发了“10kV架空线路运行分析与自动化管理系统”项目中的配电负荷数据处理模块。 最后,对本论文所做的研究进行了简要总结,指出了这一领域中有待深入研究的问题。
王娟娟, 韩富春, 杜欣慧[3]2002年在《一种考虑杠杆量测量的电力系统状态估计法》文中进行了进一步梳理提出了一种考虑杠杆量测量的电力系统状态估计方法。该方法将状态估计与不良数据检测和辩识结合在一起 ,且采用改进的正交变换法 ,使其计算效率和数值的稳定性有了明显提高。经实例计算表明 ,该方法是可行有效的
谢瀚阳[4]2017年在《基于不确定测度的电力系统抗差状态估计》文中认为随着电力信息物理系统的快速发展,对电力系统的精确预测、精当决策和精准控制成为必然要求,而这依赖于精确的数据。作为数据滤波器的状态估计模块是能量管理系统中的基础和核心,传统的加权最小二乘状态估计方法及基于残差的不良数据辨识方法对强相关的多不良数据的辨识能力有限,已不能完全满足日益增长的生产应用和安全的要求,电力系统状态估计的抗差性能和计算效率急需提高。为此,本文在不确定理论体系下对状态估计进行了深入研究,论文的主要工作如下:(1)基于不确定测度重新定义了正常测点、异常测点、测点正常率,进而提出兼顾测点正常率和量测量偏离真值程度的新的状态估计结果评价新指标,可以应用在真值已知或未知的情况。(2)基于兼顾测点正常率和偏离度的评价指标定义正常测点参与度函数及状态估计准则函数,在此基础上提出了最大正常率最小偏离度估计方法(MNLD)。此法是以测点正常率最大和正常测点偏离度最小为目标的多目标规划模型,从理论上保证了其估计结果具有较高的合理性。(3)为使MNLD模型适用于实际求解,作了3点等效转化。1)通过目标规划法将SE的多目标规划转化为单目标规划问题;2)采用双曲正切型矩形脉冲(RPF)替代正常测点参与度函数;3)采用改进凝聚函数逼近max(7)(8)型函数(无穷范数型函数);并采用内点法进行求解。(4)通过对MNLD方法与已有的状态估计方法进行收敛性试验、抗差性能、计算效率等方面的仿真实验。大量算例表明,MNLD方法在抗差性能和计算效率方面具有良好表现。
赵雪骞[5]2012年在《电力系统抗差状态估计与参数估计方法研究》文中研究表明电力系统状态估计是能量管理系统（EMS）的重要组成部分，状态估计的结果直接影响电网运行分析与决策的正确性与有效性，如何提高状态估计的精度是相关研究的重点内容。实际系统中，量测误差和参数误差是影响状态估计精度的根本原因。现有的状态估计方法一般假设量测误差服从某种预想分布，当实际量测不服从或不严格服从预想分布时，现有方法难以排除不良量测数据的影响，尤其难以剔除不良杠杆量测或多个强相关的不良数据。参数估计是消除参数误差影响的重要手段，现有参数估计方法主要基于单时段的全网量测数据，由于涉及的设备及其量测信息较多，参数之间及参数与量测量之间的误差相互影响，难以保证参数估计值的精度和数值稳定性。针对以上问题，本文对具有抗差性能的状态估计和参数估计方法进行了研究，主要工作如下：一、提出一种基于多时段相量测量单元（PMU）或监控与数据采集系统（SCADA）量测数据的抗差参数估计方法。该方法充分考虑随机量测误差的分布特性，在参数与支路两端量测数据的解析表达式基础上，以多个时段参数计算样本的方差系数作为计算精度判据，采用样本均值作为支路参数估计值，具有简单直观，估计精度高，数值稳定性好的优点。二、提出基于指数型权函数的加权最小二乘状态估计方法。该方法以标准化残差的指数形式作为状态估计的权函数，采用最小二乘方法迭代求解，迭代过程中根据量测标准化残差更新权重。该方法在保留传统最小二乘估计高效性的同时，通过指数型权函数的应用，可自动排除不良数据的影响，抗差性能优良。叁、提出基于指数型权函数的抗差参数估计方法。该方法在基于指数型权函数的加权最小二乘状态估计基础上，将待估计的参数增广到加权最小二乘状态估计的状态向量中，并在增广状态估计中同时实现状态和参数估计，从而排除不良数据对参数估计的影响。四、通过多个IEEE标准算例系统的仿真分析，验证了本文所提抗差参数估计和状态估计方法的有效性。
邓超志[6]2012年在《配电网状态估计及其应用技术研究与仿真试验》文中研究说明配电网作为电力系统中直接面向用户的环节，其自动化水平与供用电可靠性及质量密切相关。但在现阶段，由于仅能对配网中有限的枢纽节点电气量进行实时监测，难以达到自动控制的要求，严重制约了配电自动化水平的提高。状态估计技术能够有效获取系统实时状态，且在输电网中已成熟应用，但在配电网中尚未普及，其原因在于配电网自身特点与输电网存在显着差异。本文针对配电网的特点，将理论分析与仿真试验结合，探讨配电网状态估计方法及其应用环节的实现方案，其主要工作包括：（1）以加权最小二乘估计理论为基础，结合电力系统量测变换技术，改进配网状态估计基本算法，同时，将单相估计方法拓展至叁相估计，并通过仿真试验验证模型和改进算法的可行性和估计质量；（2）针对配电网实时量测不足的挑战，应用高斯混合模型对负荷历史数据进行分解拟合，产生较为精确的负荷伪量测数据，以提高系统的可观性；此外，将抗差估计理论与加权最小二乘理论相结合，在保留加权最小二乘估计优势的同时，增强估计过程抵御粗差的能力；（3）提出分布式电源的分类，以及各类型分布式电源在配电网状态估计中的计入方法，仿真结果证明了分布式电源接入的可行性，并指出精度较高的分布式电源量测数据能够降低配网状态估计整体结果的误差；（4）展望配电网状态估计在未来应用中仍需改进的技术环节。本文在MATLAB7.0平台编制配电网状态估计及相关应用程序，并在标准配网模型中进行试验，其方法和结论均具有一定借鉴意义。
覃仕樾[7]2016年在《基于指数型权函数的配电网抗差估计算法研究及应用》文中认为配电系统是电力系统面向广大用户的一个重要环节,面对当前用户对供电可靠性和电能质量要求不断提高的形势,配电自动化系统已是大势所趋。其实现对配电网数据的完整性、精确性和实时性提出了更高的要求。而在量测配置不足、量测精度不高等配电网量测配置现状下,传统的配电网状态估计算法依然存在弊端,在抗差性、适应性等方面仍有待于进一步提高。本文对状态估计的基本原理进行了详细分析,阐述了配电网状态估计与输电网状态估计的不同及其特点,根据状态量选取的不同,配电网状态估计算法一般可分为节点电压法、支路电流法和支路功率法叁类,文中分别对叁种算法予以介绍并比较其优缺点。分析了加权最小二乘估计器在抗差方面的不足,为进一步提出基于抗差估计的估计算法提供了方向。抗差状态估计的作用是抵御不良数据对状态估计值的影响,估计成功的关键在于根据等价权原理选取合适的变权函数,本文推导了估计效果较优的最小绝对值法状态估计中残差与权函数之间的关系式,为配电网抗差状态估计的变权提供了理论依据。经分析,指数型权函数对不良量测数据具有良好的辨识效果,故本文引入指数型权函数用以修正量测值的权值。本文采用IEEE的36节点配电网标准算例对提出的基于指数型权函数的配电网抗差状态估计算法进行了分析,并和不具备抗差功能的最小二乘法进行对比后发现基于指数型权函数的配电网抗差状态估计算法可以提高估值精度,在抵御测量中出现的不良数据方面具有显着优势。
汪杨凯[8]2006年在《基于抗差理论的电力系统状态估计研究》文中提出在电力系统状态估计中,不可能在所有情况下都通过正确辨识坏数据,从而排除其不良影响,以达到保证电力系统状态估计准确性的目的。因此,在尽力辨识坏数据的同时,研究合适的估计方法,使在坏数据不能得到完全辩识时,状态估计结果仍有较高的准确性,不失为谋求提高估计结果准确性的良策。抗差估计理论是指在粗差不可避免的情况下,选择适当的估计方法,尽可能避免粗差的影响,得出正常模式下的未知量的最佳估计值,其建立在符合数据实际分布模式的基础上。抗差最小二乘估计通过等价权将抗差估计理论与最小二乘形式有机结合起来,既保留了最小二乘估计的高效性,同时亦具有较强的抗差能力,其权值在求解迭代过程中随残差而变化。权函数的选择是最小二乘法抗差化的关键,通过对量测数据的统计分类,并结合抗差估计的目标,应用“叁段式”权函数选择方案,通过设置保权区保证了与加权最小二乘估计有同样的高效率,降权区的存在保证了有效量测数据的充分利用,而淘汰区的设置避免了粗差对于估值的影响。在IEEE14和IEEE30节点的试验证明了该方案的可行性。抗差估计理论的应用还是个新兴的课题,由于该算法计算量较大,还不能满足电力系统实时性的要求,同时在处理杠杆量测以及量测相关的抗差估计等方向也值得继续研究。
陈妤, 陈胜, 郭晓敏, 刘晓宏, 黄文进[9]2015年在《基于模糊隶属度的电力系统抗差估计》文中指出提出了一种电力系统模糊自适应抗差估计(fuzzy adaptive robust estimation,FARE)方法。计及了量测权重的不确定性,以连续的模糊隶属度评价测点的优劣,很好地解决了测点非优即劣的问题,以最小化测点劣质性的加权模糊隶属度之和为优化目标,采用原对偶内点法(Primal-Dual Interior Point Method,PDIPM)求解,并且实现了对量测粗差的自适应。多个IEEE标准算例以及波兰系统的仿真测试结果表明,该方法具有良好的抗差性能。
牛胜锁[10]2012年在《面向配电网的广域测量关键技术研究及系统开发》文中认为WAMS在电力系统的广域范围内测取的同步相量信息比传统的非同步信息具有更广泛的应用价值,但是目前WAMS技术只是在输电系统获得了部分应用,在配电网还基本没有应用。本文研究了将广域测量系统应用于配电网相关的几项关键技术,使得基于GPS的电量同步采集方法在电力系统的更大范围内得到了灵活应用。本文的主要研究内容包括如下几个方面：1、研究设计了面向配电网应用的灵活广域测量系统的整体方案。针对要解决的问题,利用该系统可以在局部电网灵活布设若干临时测量点,组成监测系统,采集同步测量信息,通过对同步测量数据的分析解决问题。待问题解决后,灵活广域测量系统可收回,然后应用于其它网络。这样一来利用有限的测量设备可实现对电网监测的“准全覆盖”,扩大了广域测量系统的应用范围。2、提出了一种叁谱线加窗插值傅里叶变换算法。在被分析的同步采样离散数据非整数周期截断情况下,利用该算法对数据进行分析,可以准确获得信号的幅值和相位。通过加多种窗函数的仿真试验,验证了相比于目前常用的单谱线和双谱线加窗插值傅里叶变换算法,本文算法有更高的分析精度。算法的提出使得同步采样数据具有了更高的利用价值。3、研究了利用灵活广域测量系统进行谐波状态估计的相关问题,包括PMU的优化配置和谐波状态估计算法。提出了一种混合蛙跳算法和贪心算法相结合的PMU优化配置算法,通过仿真算例验证了相对于目前常用的遗传算法、粒子群算法等该算法在获得最优解的多样性及计算速度方面都更有优势；针对谐波状态估计算法问题,在加权总体最小二乘估计的基础上,结合IGG抗差估计思想,提出了一种同时计及参数误差和测量误差,兼顾结构空问抗差和观测空间抗差的改进加权总体最小二乘算法,使得状态估计算法具备了较强的抗御粗差能力,通过仿真算例验证了算法的有效性。4、研究了利用灵活广域测量系统进行线路和变压器参数在线测量的相关问题。提出了利用被测模型各端点多负荷时段多组同步测量数据构建高冗余度估计方程组进行参数辨识的方法；针对参数估计方程组的求解,提出了一种k-均值聚类分析和IGG抗差最小二乘估计相结合的算法。通过仿真验证了在计及谐波、电网频率波动、测量噪声、采样同步性误差和测量粗差等情况下本文所提方法及算法的有效性。5、研制了面向配电网的灵活广域测量系统,并将其用于谐波的同步监测和线路及变压器参数的在线测量。实测结果验证了所研制系统的实用性及理论方法的正确性。
参考文献：
[1]. 考虑杠杆量测量的电力系统状态估计研究[D]. 王娟娟. 太原理工大学. 2003
[2]. 配电系统负荷数据处理方法的研究[D]. 李慧. 中国农业大学. 2005
[3]. 一种考虑杠杆量测量的电力系统状态估计法[J]. 王娟娟, 韩富春, 杜欣慧. 太原理工大学学报. 2002
[4]. 基于不确定测度的电力系统抗差状态估计[D]. 谢瀚阳. 华北电力大学(北京). 2017
[5]. 电力系统抗差状态估计与参数估计方法研究[D]. 赵雪骞. 重庆大学. 2012
[6]. 配电网状态估计及其应用技术研究与仿真试验[D]. 邓超志. 华南理工大学. 2012
[7]. 基于指数型权函数的配电网抗差估计算法研究及应用[D]. 覃仕樾. 湖南大学. 2016
[8]. 基于抗差理论的电力系统状态估计研究[D]. 汪杨凯. 华中科技大学. 2006
[9]. 基于模糊隶属度的电力系统抗差估计[J]. 陈妤, 陈胜, 郭晓敏, 刘晓宏, 黄文进. 电网与清洁能源. 2015
[10]. 面向配电网的广域测量关键技术研究及系统开发[D]. 牛胜锁. 华北电力大学. 2012
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