一種基于支路有功潮流的電網(wǎng)拓撲錯誤辨識方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電網(wǎng)領(lǐng)域，尤其是一種基于支路有功潮流的電網(wǎng)拓撲錯誤辨識方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電網(wǎng)拓撲錯誤直接影響到各種計算結(jié)果，拓撲錯誤與開狀態(tài)密切相關(guān)，在計算前進行開關(guān)狀態(tài)辨識是避免拓撲錯誤的必要手段。
[0003]長期以來，由于受電網(wǎng)采集設(shè)備，傳輸通道各方面的影響，開關(guān)狀態(tài)錯誤無法有效的避免，常規(guī)的辨識方法實際效果并不理想。常規(guī)的開關(guān)狀態(tài)辨識與估計方法比較簡單，普遍采用一些簡單的專家規(guī)則進行辨識，如通過開關(guān)兩側(cè)是否有量測來判斷開關(guān)的開合狀態(tài)，受SCADA量測采集準確性的影響，容易造成開關(guān)狀態(tài)誤判，導(dǎo)致拓撲錯誤，影響調(diào)度員決策。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種量測精確的基于支路有功潮流的電網(wǎng)拓撲錯誤辨識方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案:這種基于支路有功潮流的電網(wǎng)拓撲錯誤辨識方法，其特征是包括以下步驟:
[0006]I)讀取電網(wǎng)模型與量測斷面；
[0007]2)把電網(wǎng)物理模型轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)模型；
[0008]3)進行網(wǎng)絡(luò)拓撲分析，生成節(jié)點支路模型；
[0009]4)根據(jù)開關(guān)或刀閘采集狀態(tài)，分別進行處理；對于兩側(cè)拓撲點相同的開關(guān)，且采集狀態(tài)為分的開關(guān)進行合并形成開關(guān)組；
[0010]5)對開關(guān)及開關(guān)組所在的支路有功潮流初始化，對于采集狀態(tài)為分的開關(guān)及開關(guān)組，其支路潮流量測設(shè)為零；對采集狀態(tài)為合的開關(guān)，以支路有功潮流采集量測作為初值；
[0011]6)以支路有功潮流作為狀態(tài)量，按電壓等級、廠站構(gòu)造開關(guān)有功潮流估計模型；
[0012]采用加權(quán)最小絕對值估計或加權(quán)最小二乘估計求解。
[0013]發(fā)明有益的效果是:采用本發(fā)明的方法，利用有功潮流分別估計開關(guān)分與開關(guān)合的狀態(tài)，精度高，有效避免了因量測錯誤而導(dǎo)致的拓撲錯誤。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的流程不意圖；
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明:
[0016]如圖1所示，這種基于支路有功潮流的電網(wǎng)拓撲錯誤辨識方法，包括以下步驟:
[0017]I)讀取電網(wǎng)模型與量測斷面；
[0018]2)把電網(wǎng)物理模型轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)模型；
[0019]3)進行網(wǎng)絡(luò)拓撲分析，生成節(jié)點支路模型；
[0020]4)根據(jù)開關(guān)或刀閘采集狀態(tài)，分別進行處理；對于兩側(cè)拓撲點相同的開關(guān)，且采集狀態(tài)為分的開關(guān)進行合并形成開關(guān)組；
[0021]5)對開關(guān)及開關(guān)組所在的支路有功潮流初始化，對于采集狀態(tài)為分的開關(guān)及開關(guān)組，其支路潮流量測設(shè)為零；對采集狀態(tài)為合的開關(guān)，以支路有功潮流采集量測作為初值；
[0022]6)以支路有功潮流作為狀態(tài)量，按電壓等級、廠站構(gòu)造開關(guān)有功潮流估計模型；
[0023]7)采用加權(quán)最小絕對值估計或加權(quán)最小二乘估計求解。
[0024]具體地說:分兩步進行對拓撲錯誤進行檢測，第一步是對采集狀態(tài)為分的開關(guān)進行檢測，第二步是對采集狀態(tài)為合的開關(guān)進行檢測。
[0025]首先從SCADA中獲取電網(wǎng)模型與量測斷面。
[0026]其次根據(jù)開關(guān)/刀閘采集狀態(tài)，進行一次網(wǎng)絡(luò)拓撲分析，生成拓撲點支路模型。對于采集狀態(tài)為分且兩側(cè)屬不同拓撲點的開關(guān)，則進行狀態(tài)是否可疑檢測。由于可能存在多個處于分狀態(tài)的且兩側(cè)拓撲點相同的開關(guān)，故對這些開關(guān)進行合并形成開關(guān)組。將開關(guān)組處理為潮流量測為零的支路。忽略支路的有功損耗，以支路有功潮流作為狀態(tài)量，根據(jù)支路有功潮流量測及各拓撲點的基爾霍夫電流定律約束構(gòu)建支路有功潮流估計模型。支路有功潮流估計模型為線性估計模型，可采加權(quán)最小絕對值估計或加權(quán)最小二乘估計求解。最小絕對值估計具有較強的抗差性，加權(quán)最小二乘估計則需進行相應(yīng)的不良數(shù)據(jù)辨識。無論是基于加權(quán)最小二乘原理，或是基于加權(quán)最小絕對值估計原理，或是基于信息損失最小原理，拓撲錯誤辨識問題在數(shù)學(xué)上均可以描述為線性或非線性混合整數(shù)規(guī)劃問題。加權(quán)最小絕對值估計模型具有較強的抗差性，能自動排除不良數(shù)據(jù)的影響，且能夠?qū)⑼負溴e誤辨識問題描述為混合整數(shù)線性規(guī)劃問題，并可利用成熟的商業(yè)優(yōu)化軟件(如CPLEX)求解。
[0027]對于采集狀態(tài)為分的開關(guān)組，如果有功潮流估計值的絕對值大于一定幅度，則認為該開關(guān)組內(nèi)各開關(guān)的狀態(tài)均可疑。
[0028]對于采集狀態(tài)為合的開關(guān)，以支路有功潮流估計結(jié)果作為量測，以開關(guān)有功潮流作為狀態(tài)量，逐廠站逐電壓等級構(gòu)造開關(guān)有功潮流估計模型。在這一步，開關(guān)潮流量測將參與估計，對于開關(guān)無潮流量測的情況，添加有功潮流值為O的偽量測，并以較小的權(quán)重參與估計，以保證出現(xiàn)開關(guān)環(huán)時開關(guān)有功潮流的可觀測性。采用加權(quán)最小絕對值估計方法對開關(guān)有功潮流進行估計。若開關(guān)潮流估計值足夠大，則認為采集狀態(tài)可信，否則加入候選可疑開關(guān)集進行進一步檢測。
[0029]上述的支路有功潮流估計模型由于忽略了基爾霍夫電壓定律約束，對于潮流估計結(jié)果近似為零的開關(guān)，其分合狀態(tài)在該模型中對估計結(jié)果幾乎沒有影響?？紤]基爾霍夫電壓定律約束，即采用直流潮流估計模型進行一次狀態(tài)估計，并采用與上述類似的方法，逐廠站逐電壓等級估計開關(guān)有功潮流。對于候選可疑開關(guān)，若估計結(jié)果近似為零，說明開關(guān)分合狀態(tài)對電網(wǎng)的潮流分布幾乎沒有影響，開關(guān)狀態(tài)不可辨識，認為采集狀態(tài)正確；相反，若估計結(jié)果超過一定值，說明開關(guān)狀態(tài)為合將引起較大的估計殘差，認為開關(guān)狀態(tài)可疑。
[0030]除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于支路有功潮流的電網(wǎng)拓撲錯誤辨識方法，其特征是包括以下步驟: 1)讀取電網(wǎng)模型與量測斷面； 2)把電網(wǎng)物理模型轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)模型； 3)進行網(wǎng)絡(luò)拓撲分析，生成節(jié)點支路模型； 4)根據(jù)開關(guān)或刀閘采集狀態(tài)，分別進行處理；對于兩側(cè)拓撲點相同的開關(guān)，且采集狀態(tài)為分的開關(guān)進行合并形成開關(guān)組； 5)對開關(guān)及開關(guān)組所在的支路有功潮流初始化，對于采集狀態(tài)為分的開關(guān)及開關(guān)組，其支路潮流量測設(shè)為零；對采集狀態(tài)為合的開關(guān)，以支路有功潮流采集量測作為初值； 6)以支路有功潮流作為狀態(tài)量，按電壓等級、廠站構(gòu)造開關(guān)有功潮流估計模型； 7)采用加權(quán)最小絕對值估計或加權(quán)最小二乘估計求解。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于支路有功潮流的電網(wǎng)拓撲錯誤辨識方法，包括以下步驟：讀取電網(wǎng)模型與量測斷面；生成節(jié)點支路模型；對部分開關(guān)合并成開關(guān)組；設(shè)置開關(guān)及開關(guān)組有功潮流狀態(tài)量；構(gòu)建支路有功潮流估計模型；采用加權(quán)最小絕對值估計或加權(quán)最小二乘法求解估計值。采用本發(fā)明的方法，利用有功潮流分別估計開關(guān)分與開關(guān)合的狀態(tài)，精度高，有效避免了因量測錯誤而導(dǎo)致的拓撲錯誤。<!-- 2 -->
【IPC分類】G06Q50/06
【公開號】CN105005946
【申請?zhí)枴緾N201510424053
【發(fā)明人】盧冰, 錢海峰, 楊力強, 陳家乾, 蔣水中, 黃斌, 盧敏, 陳利躍, 孫柯, 徐軍岳, 沃建棟, 余亮, 呂育青, 魏亮
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司湖州供電公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年7月17日