申请/专利权人：华北电力大学

申请日：2020-11-19

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN112487618B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;H02J3/00;G06F113/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2021.03.30#实质审查的生效;2021.03.12#公开

摘要：本发明公开了一种基于等值信息交换的分布式抗差状态估计方法，首先，通过子系统对本地电网以及联络线进行建模；接着，计算第一阶段线性状态估计的内部等值信息，并在接收到协调层下发的边界状态量后计算内部状态量；然后，将内部状态量和边界状态量转换为第二阶段线性状态估计的量测数据；最后，通过各子系统计算第二阶段估计的信息矩阵和信息向量，并基于高斯消去法计算内部等值信息，待协调层收集所有子系统的内部等值信息并计算出边界状态量后，计算得到内部状态量，完成分布式计算。

主权项：1.一种基于等值信息交换的分布式抗差状态估计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、对整体电网按照地理区域进行分区，通过多个子系统进行建模，本地电网指内网，所述子系统是异地控制中心的EMS系统，采用EMS的建模方式，对内网以及区间联络线进行建模，所述子系统包含的量测信息包括功率注入量测、电压幅值量测和支路潮流量测；所述整体电网为包含多个子网的互联系统，每个子网对应一个子系统内网；所述整体电网为包含多个子网的互联系统，在子系统模型中，靠近内网的联络线节点为内边界节点，而联络线对侧节点为外边界节点；将联络线上靠近内边界节点一侧的量测划分给一个子系统，将另一侧的量测划分给对侧子系统，即另一个子系统；对子系统的状态量有如下定义：在LSE-1中，将内网节点以及内边界节点的Ji，内部支路的Kij、Lij定义为内部状态量，将联络线的Kij、Lij定义为边界状态量，如式1所示： 式中：Vi、θij分别是节点电压的幅值和节点相角差；在LSE-2中，将内网节点的Vi、θi定义为内部状态量，将内、外边界节点的Vi、θi定义为边界状态量；步骤2、子系统根据自身所包含的量测信息、网络拓扑信息计算信息矩阵和信息向量，并采用高斯消去法计算第一阶段线性状态估计LSE-1的内部等值信息，之后，子系统将第一阶段线性状态估计LSE-1的内部等值信息上传至协调层，并在接收到协调层下发的边界状态量后计算内部状态量；当所述电网的互联系统包括3个子系统时，以分区形式表示的集中式估计的目标函数如式4所示： 式中：是子系统i的量测向量，是量测权重矩阵，为子系统i的量测矩阵，X∈Rn×1是全网状态量向量，其中，mi是子系统i的量测数目，n是全网状态量个数；最优估计值满足如式5所示的线性方程组： 式中：Gi∈Rn×n和Si∈Rn×1是由子系统i量测信息导出的信息矩阵和信息向量；按照子系统内部状态量在前，全局边界状态量在后的排序，列写出如式6所示的矩阵方程： 式中：代表子系统i的内部状态量，ni为内部状态量的个数；是全局边界状态量向量，nB为全局边界状态量个数，块矩阵Gi,II、Gi,IB、Gi,BI和块向量Si,I分别是Gi和Si的分块；GBB和SB与所有子系统的信息都有关，表示为如式7所示： 式中：和分别是Gi和Si边界状态量处的一个分块；保留式6中的全局边界状态量，并消去其他各子系统的内部状态量，得到下列与之等价的方程组，如式8所示： 式中：和分别是全局等值边界信息矩阵和全局等值边界信息向量；就求解XB来说，式8和式6等价；得出XB后，各子系统根据自身量测信息，由式9计算其内部状态量：Gi,IIXi,I＝Si,I-Gi,IBXB9；根据式10进一步计算和 式中：和是子系统i内部等值在边界状态量处的等值信息矩阵和等值信息向量；步骤3、子系统将计算得出的内部状态量和边界状态量的估计值通过非线性变换转换成第二阶段线性状态估计LSE-2的量测数据；对LSE-1的估计值进行非线性变换，得到LSE-2的量测数据，如式2所示： 式中：带“^”的变量代表最优估计值；LSE-2相应量测方程如式3所示： 式中：lnVi和θi定义为LSE-2的状态量；步骤4、各子系统计算第二阶段线性状态估计LSE-2的信息矩阵和信息向量，并基于高斯消去法计算内部等值信息，待协调层收集所有子系统的内部等值信息并计算出边界状态量后，子系统计算内部状态量，至此完成分布式计算。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 华北电力大学 基于等值信息交换的分布式抗差状态估计方法

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