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申请/专利权人：大连海事大学

摘要：本发明公开了一种快速分解状态估计输电线路量测雅可比矩阵形成方法，当第l个量测量的类型为线路首端节点i流向末端节点j的无功功率量测量时，Q‑U类常数雅可比矩阵Br的第l行第i列元素Br.li在常规方法基础上加上3倍的输电线路每侧对地电纳值；量测量类型为线路末端节点j流向首端节点i的无功功率量测量时，Br的第l行第j列元素Br.lj加上3倍的输电线路每侧对地电纳值。本发明通过修改输电线路无功功率量测雅可比矩阵，来改进快速分解状态估计的输电线路无功功率量测雅可比矩阵的计算方法，可以有效地改善状态估计的收敛性，提高计算速度。实施算例表明本发明可以显著改善收敛性，明显减少电力系统状态估计的迭代次数。

主权项：1.一种快速分解状态估计输电线路量测雅可比矩阵形成方法，其特征在于：包括以下步骤：A、读取网络数据和量测数据；B、电压初值化，设置各节点电压幅值为参考节点电压幅值初始给定值U0，电压相角为0；C、形成P-δ类常数雅可比矩阵Ba；对于节点注入有功功率量测量，Ba为仅用支路电抗形成的节点导纳矩阵的虚部，忽略掉对有功功率分布影响很小的变压器非标准变比和输电线路对地电容以及支路电阻；对于支路有功功率量测量，Ba为仅用该支路电抗形成的节点导纳矩阵的虚部，忽略掉对有功功率分布影响很小的变压器非标准变比和输电线路对地电容以及支路电阻；D、形成Q-U类常数雅可比矩阵Br；形成Br的步骤如下：D1、按传统方法形成Br；对于节点注入无功功率量测量，Br取节点导纳矩阵的虚部；对于支路无功功率量测量，Br取该支路的节点导纳矩阵的虚部；如果第k个量测量为节点i的节点电压幅值量测量，则Br第k行第i列元素为-1U0，Br第k行其他元素都为0；D2、设置量测量计数l＝1；D3、取第l个量测量的类型T；D4、判断量测量类型T是否为输电线路首端流向末端的无功功率量测量类型LQIJ，如果不是LQIJ类型，转到步骤D7；D5、取第l个量测量对应的输电线路的首节点号i、对地电纳bc；D6、按式1修正矩阵Br的第l行第i列元素Br.li，转到步骤D10；Br.li＝Br.li+3bc1式中，bc为输电线路π形等值电路每侧的对地电纳值；D7、判断量测量类型T是否为输电线路末端流向首端的无功功率量测量类型LQJI，如果不是LQJI类型，转到步骤D10；D8、取第l个量测量对应的输电线路的末节点号j、对地电纳bc；D9、按式2修正矩阵Br的第l行第j列元素Br.lj；Br.lj＝Br.lj+3bc2D10、令l＝l+1；D11、判断l是否大于量测量个数m，如果l大于量测量个数m，转到步骤E；否则返回到步骤D3进行下一次迭代；E、形成快速分解状态估计修正方程的信息矩阵A及C并进行三角分解；F、设置迭代计数t＝0，并设ΔUmax＝10εU；G、计算有功自由向量at，解方程3求Δδt，并求电压相角最大修正量|Δδmax|；AΔδt＝at3式中，A为na×na阶有功信息矩阵；a为na维有功自由向量；Δδ为节点电压相角修正量列向量；na为节点电压相角状态变量个数；上标t表示第t次迭代； 式中，Ba为ma×na阶P-δ类常数雅可比矩阵；za为ma维有功类量测量列向量，包括输电线路和变压器的支路有功功率量测量、节点注入有功功率量测量；ha为对应于za的量测函数；为对应于za的ma阶权重对角矩阵；δ为na维节点电压相角列向量；U为nr维节点电压幅值列向量；ma为有功类量测量个数；nr为节点电压幅值状态变量个数；H、判断电压相角最大修正量|Δδmax|是否小于收敛精度εδ；如果小于收敛精度εδ，转到步骤I；否则，按式6修正电压相角，转到步骤J；δt+1＝δt+Δδt6I、判断电压幅值最大修正量|ΔUmax|是否小于收敛精度εU；如果小于收敛精度εU，转到步骤N；否则，转到步骤J；J、计算无功自由向量ct，解方程7求ΔUt，并求电压幅值最大修正量|ΔUmax|；CΔUt＝ct7式中，C为nr×nr阶无功信息矩阵；c为nr维无功自由向量；ΔU为节点电压幅值修正量列向量；计算公式如下： 式中，Br为mr×nr阶Q-U类常数雅可比矩阵；zr为mr维无功类量测量列向量，包括输电线路和变压器的支路无功功率量测量、节点注入无功功率量测量和节点电压幅值量测量；hr为对应于zr的量测函数；为对应于zr的mr阶权重对角矩阵；mr为无功类量测量个数；K、判断电压幅值最大修正量|ΔUmax|是否小于收敛精度εU；如果小于收敛精度εU，转到步骤L；否则，按式10修正电压幅值，转到步骤M；Ut+1＝Ut+ΔUt10L、判断电压相角最大修正量|Δδmax|是否小于收敛精度εδ；如果小于收敛精度εδ，转到步骤N；否则，转到步骤M；M、令t＝t+1，返回到步骤G进行下一次迭代；N、输出状态估计结果，结束。

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