配电系统状态估计.pptx
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1、1.配电系统状态估计(DSE)概述1.1问题的提出用户对电能质量和可靠性要求越来越高;配电系统SCADA系统被越来越多地安装,能够提供实时数据供配电系统分析和控制使用;出于经济性的考虑,测量设备安装的数目是有限的,因此实时数据是不足的;由于设备和通讯的问题,传送到控制中心的数据有可能不正确,不可靠或者是时延的;DSE是解决上述问题一种高效的方法 第1页/共20页1.配电系统状态估计(DSE)概述1.2 DSE的功能探测网络拓扑变化;估计出系统的状态,计算出系统的潮流分布;是其他配电自动化高级应用的基础 第2页/共20页1.配电系统状态估计(DSE)概述1.3 SE的历史输电系统级的状态估计,已
2、经有30多年的应用历史,已经成为一项成熟的技术对配电状态估计的研究不过是近十几年的事 如何把输电系统成熟的状态估计技术运用到配电系统中,是DSE技术研究的一个主要的方向 第3页/共20页2.DSE的基本理论电力系统的量测量方程可表示为(2-1)式中z为量测值矢量;h(x)为量测量的计算值矢量;v为量测误差矢量采用加权最小二乘估计,则给定量测矢量z以后,状态估计矢量x是使目标函数J(x)达到最小的x的值 (2-2)式中 表示量测量的权重,且是对角阵,当x使得J(x)最小时:(2-3)叫量测Jacobian矩阵 第4页/共20页2.DSE的基本理论(2-3)式是个非线性方程组,不易用解析的方法直接
3、求解,可以用牛顿拉夫逊方法迭代求解,第 i 步迭代中,有(2-4)(2-5)(2-4)式中 称为Gain矩阵当 小于一个足够小的数 时,我们认为迭代已经收敛,求得的x即为状态估计后的状态变量 第5页/共20页3.配电系统结构特点和建模3.1配电系统的结构特点配电系统主要是由馈线构成,而馈线主要是辐射形式的,在某些情况下可能有少量的弱环网结构出现,而且最主要是单环网;配电系统是三相不对称的,馈线的支路可能是单相、双相或者三相的;馈线的负荷很分散,这些负荷对民用电往往是单相或者三相,对商业和工业用电来说往往是三相的;馈线段部分常是很短的线路,没有经过换位,支路电阻r和电抗x之比r/x一般比较大;第
4、6页/共20页3.配电系统结构特点和建模3.2配电系统馈电线建模根据根据配电系统的特点,馈电线采用三相建模,如图:将地节点消去,电压电流关系可以写成:(3-1)第7页/共20页3.配电系统结构特点和建模3.2配电系统馈电线建模将上式写成导纳矩阵形式有:三相馈电线的等值电路为:(3-2)第8页/共20页4.配电系统状态估计的方法配网通常缺少实时量测,需要补充虚拟量测数据才能够进行状态估计计算。因此有必要发展适合配电网的状态估计算法。目前,DSE一般都采用加权最小二乘法(WLS)第9页/共20页4.配电系统状态估计的方法4.1不同状态估计方法之间的区别状态变量的选取节点电压做为状态量(直角坐标/极
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