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专利号: 2019109960663
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2025-12-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于AMI全量测点分区的集合卡尔曼滤波动态状态估计方法,其特征在于包括:根据AMI全测量节点确定配电网分区规则;

根据配电网分区规则获得完全解耦的配电网子区域;

根据完全解耦的配电网子区域确定有静态状态估计配合使用的配电网动态状态估计架构;

根据有静态状态估计配合使用的配电网动态状态估计架构确定所采用的动态和静态状态估计方法;

根据完全解耦的配电网子区域、有静态状态估计配合使用的配电网动态状态估计架构和所采用的动态与静态状态估计方法确定基于AMI全量测点分区的集合卡尔曼滤波动态状态估计方法;

根据线性外推法进行超短期负荷预测,再对得到的负荷数据进行样条插值得到周期更短的负荷数据,具体方式为通过选取t个相似日在预测时间段内的负荷,进行预处理,计算同一时刻的t天的平均值如下式所示,其中P(n,t0)、P(n,t1)和P(n,t2)为第n天t0、t1、t2时刻的负荷值,根据 三点进行最小二乘拟合如下式所示,其中t2为待预测

时刻;

得到预测时刻负荷值为P(t2)=P(t1)+ΔP=P(t1)+aΔt,再进行插值,其中ΔP,Δt为负荷和时间的增量;

k+1

集合卡尔曼滤波的预测步为:根据潮流计算预测k+1时刻系统的状态X ,再对状态量施加扰动得到状态集合矩阵 计算得到量测预测集合、量测预测误差协方差、量测误差协方差矩阵和交叉协方差矩阵,集合的协方差矩阵计算如下式:其中,A,B集合矩阵,L为集合矩阵的集合成员数;

滤波步采用如下公式计算卡尔曼增益矩阵,并进行背景场的更新;

k+1

式中,Y 为混合的量测量集合矩阵,K为集合卡尔曼增益,h(·)为非线性量测方程,为k+1时刻的估计背景场集合;

当滤波步更新状态变量集合后,集合的均值就是本时刻的状态估计值。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征还在于:所述确定配电网分区规则时将配电网中配置AMI全量测装置的节点作为分区边界并进行非重叠式分区,将分区边界点变为了两个虚拟节点:负荷节点和零功率注入节点,其中零功率注入点作为根节点提供电压值。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征还在于:根据非AMI量测周期时的AMI量测数据的估计获得动态状态估计所需的高频率AMI量测数据,具体步骤为:在AMI量测数据的采样时刻,通过远程终端单元、同步相量测量装置和高级量测体系的量测数据进行混合量测的动态状态估计;在非AMI采样时刻,基于已经完成动态状态估计结果、超短期负荷预测的系统状态、远程终端单元和同步相量测量装的量测值进行线性静态状态估计,将线性静态状态估计结果中对应AMI的数据部分作为非AMI采样时刻的虚拟量测;当又到达AMI量测时刻时,返回至动态状态估计过程。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征还在于:静态状态估计采用基于量测变换技术的线性状态估计,根据如下量测变换公式其中, 是PMU量测的节点电压、支路电流、节点电压相角和支路电流相角,Ui,r、Ui,i、Iij,r、Iij,i、Ii,r、Ii,i、 是经变换后的RTU量测的节点电压实部虚部、支路电流实部虚部、节点注入电流实部虚部以及PMU量测的节点电压实部虚部和支路电流实部虚部;

将RTU和PMU量测到的各种数据等效变换为电压和电流的实部虚部量测,采用误差传递公式得到经转换后的量测数据的误差,再以电压的实部和虚部作为状态变量,采用通过等效变换后的线性量测函数,进行最小二乘法状态估计。