電網(wǎng)不良數(shù)據(jù)辨識(shí)與估計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電網(wǎng)領(lǐng)域，尤其是一種電網(wǎng)不良數(shù)據(jù)辨識(shí)與估計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電網(wǎng)運(yùn)行量測數(shù)據(jù)是電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評估、故障診斷與調(diào)度決策的技術(shù)基礎(chǔ)。
[0003] 近年來興起的正則化拉格朗日乘子法代表著目前辨識(shí)的最高水平，該方法能夠有 效區(qū)分量測殘差的來源，實(shí)現(xiàn)了不良數(shù)據(jù)（量測錯(cuò)誤）辨識(shí)。但該方法需要計(jì)算拉格朗日 乘子協(xié)方差矩陣的對角元素，運(yùn)一計(jì)算十分耗時(shí)，無法滿足大規(guī)模電力系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用的需 要。另一方面，在多個(gè)量測錯(cuò)誤和參數(shù)錯(cuò)誤存在的情況下，該方法需要重復(fù)多次進(jìn)行狀態(tài)估 計(jì)計(jì)算和參數(shù)估計(jì)計(jì)算，效率低下，影響了該方法的實(shí)用性。

【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(diǎn)，提供一種能提高估計(jì)精度及效率的電網(wǎng)不良 數(shù)據(jù)辨識(shí)與估計(jì)方法。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案：運(yùn)種電網(wǎng)不良數(shù)據(jù)辨識(shí)與估計(jì)方法，其 特征在于包括W下步驟：
[0006] 1)讀入電網(wǎng)模型和多個(gè)量測斷面；讀入電網(wǎng)模型，并自動(dòng)進(jìn)行拓?fù)浞治?，生成?jì) 算用的電網(wǎng)模型；同時(shí)讀入多個(gè)歷史量測斷面的量測數(shù)據(jù)，用于后續(xù)計(jì)算；
[0007] 2)對量測斷面逐一進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)；根據(jù)讀入的電網(wǎng)模型和量測數(shù)據(jù)，對每一個(gè)運(yùn) 行斷面進(jìn)行常規(guī)狀態(tài)估計(jì)計(jì)算，計(jì)算每個(gè)斷面的量測合格率，量測合格率低于設(shè)定值的斷 面不再參與后面的參數(shù)辨識(shí)與估計(jì)計(jì)算，量測合格率高于設(shè)定值的斷面參與參數(shù)辨識(shí)與估 計(jì)計(jì)算；
[0008] 3)可疑參數(shù)和量測檢測，W相關(guān)量測的總體誤差作為衡量參數(shù)或量測可疑度的 指標(biāo)；每次檢測可疑參數(shù)時(shí)取最大加權(quán)量測殘差的平方作為闊值，當(dāng)相關(guān)量測總體誤差小 于該闊值時(shí)，認(rèn)為參數(shù)或量測可信；當(dāng)相關(guān)量測總體誤差大于該闊值時(shí)，認(rèn)為該參數(shù)或量測 可疑，將其歸入可疑參數(shù)/量測集；在下一步驟中，只對可疑參數(shù)/量測集中的參數(shù)進(jìn)行辨 識(shí)；
[0009] 4)基于多斷面和總體誤差下降指標(biāo)的參數(shù)/量測錯(cuò)誤協(xié)同辨識(shí)；對可疑參數(shù)/量 測集中的參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)時(shí)，采用多個(gè)量測斷面進(jìn)行聯(lián)合參數(shù)辨識(shí)；W總體誤差下降指標(biāo)作 為衡量參數(shù)或者量測是否錯(cuò)誤的依據(jù)，若可疑參數(shù)/量測的總體誤差下降指標(biāo)大于9,則判 斷為錯(cuò)誤參數(shù)或不良數(shù)據(jù)；
[0010] 5)多斷面聯(lián)合參數(shù)估計(jì)；采用多斷面聯(lián)合和加權(quán)最小二乘法將待估計(jì)參數(shù)增廣 為參數(shù)狀態(tài)量，并利用步驟2)中得到的量測合格率高的各個(gè)量測斷面和每個(gè)斷面量測的 估計(jì)值，來實(shí)現(xiàn)參數(shù)估計(jì)。
[0011] 作為優(yōu)選，所述參數(shù)包括線路參數(shù)及變壓器參數(shù)；線路參數(shù)包括串聯(lián)電阻、串聯(lián)電 抗和并聯(lián)電納；變壓器參數(shù)包括激磁電導(dǎo)、激磁電納、串聯(lián)電阻、串聯(lián)電抗和變比。
[0012] 發(fā)明有益的效果是：本發(fā)明提出了一種基于總體誤差下降指標(biāo)的新方法，不但可 W實(shí)現(xiàn)單個(gè)量測錯(cuò)誤或參數(shù)錯(cuò)誤情況下的有效辨識(shí)與估計(jì)，而且可W在多個(gè)量測錯(cuò)誤和參 數(shù)錯(cuò)誤同時(shí)存在的情況下，高效、精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)量測錯(cuò)誤和參數(shù)錯(cuò)誤的協(xié)同辨識(shí)，過程無需反 復(fù)迭代，降低了計(jì)算量，提高了參數(shù)辨識(shí)與估計(jì)的效率和準(zhǔn)確度。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本發(fā)明的流程不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：
[0015] 如圖1所示，一種電網(wǎng)不良數(shù)據(jù)辨識(shí)與估計(jì)方法，其特征在于包括W下步驟：
[0016] 1)讀入電網(wǎng)模型和多個(gè)量測斷面；讀入電網(wǎng)模型，并自動(dòng)進(jìn)行拓?fù)浞治觯捎?jì) 算用的電網(wǎng)模型；同時(shí)讀入多個(gè)歷史量測斷面的量測數(shù)據(jù)，用于后續(xù)計(jì)算；
[0017] 2)對量測斷面逐一進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)；根據(jù)讀入的電網(wǎng)模型和量測數(shù)據(jù)，對每一個(gè)運(yùn) 行斷面進(jìn)行常規(guī)狀態(tài)估計(jì)計(jì)算，計(jì)算每個(gè)斷面的量測合格率，量測合格率低于設(shè)定值的斷 面不再參與后面的參數(shù)辨識(shí)與估計(jì)計(jì)算，量測合格率高于設(shè)定值的斷面參與參數(shù)辨識(shí)與估 計(jì)計(jì)算；
[0018] 3)可疑參數(shù)和量測檢測，W相關(guān)量測的總體誤差作為衡量參數(shù)或量測可疑度的 指標(biāo)；每次檢測可疑參數(shù)時(shí)取最大加權(quán)量測殘差的平方作為闊值，當(dāng)相關(guān)量測總體誤差小 于該闊值時(shí)，認(rèn)為參數(shù)或量測可信；當(dāng)相關(guān)量測總體誤差大于該闊值時(shí)，認(rèn)為該參數(shù)或量測 可疑，將其歸入可疑參數(shù)/量測集；在下一步驟中，只對可疑參數(shù)/量測集中的參數(shù)進(jìn)行辨 識(shí)；
[0019] 4)基于多斷面和總體誤差下降指標(biāo)的參數(shù)/量測錯(cuò)誤協(xié)同辨識(shí)；對可疑參數(shù)/量 測集中的參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)時(shí)，采用多個(gè)量測斷面進(jìn)行聯(lián)合參數(shù)辨識(shí)；W總體誤差下降指標(biāo)作 為衡量參數(shù)或者量測是否錯(cuò)誤的依據(jù)，若可疑參數(shù)/量測的總體誤差下降指標(biāo)大于9,則判 斷為錯(cuò)誤參數(shù)或不良數(shù)據(jù)；
[0020] 5)多斷面聯(lián)合參數(shù)估計(jì)；采用多斷面聯(lián)合和加權(quán)最小二乘法將待估計(jì)參數(shù)增廣 為參數(shù)狀態(tài)量，并利用步驟2)中得到的量測合格率高的各個(gè)量測斷面和每個(gè)斷面量測的 估計(jì)值，來實(shí)現(xiàn)參數(shù)估計(jì)。
[0021] 所述參數(shù)包括線路參數(shù)及變壓器參數(shù)，線路參數(shù)包括串聯(lián)電阻、串聯(lián)電抗和并聯(lián) 電納；變壓器參數(shù)包括激磁電導(dǎo)、激磁電納、串聯(lián)電阻、串聯(lián)電抗和變比。
[0022] 在4)基于多斷面和總體誤差下降指標(biāo)的參數(shù)/量測錯(cuò)誤協(xié)同辨識(shí)時(shí)，
[0023] 考慮量測模型：
[0024] Z=h(x,pJ+e (1)
[00對其中，z表示量測向量出(x，p。）為量測方程；X為狀態(tài)向量，包括節(jié)點(diǎn)電壓幅值及 相位；P。為電網(wǎng)參數(shù)誤差向量；e為量測誤差向量；
[0026] 將量測誤差劃分為兩個(gè)部分，即
[0027] e=Ve甘 似
[002引其中V。可疑量測誤差向量，r為量測殘差向量。
[0029] 將似代入（1)可得
[0030] r=z-h(X,Pe)-Ve做
[0031] 將網(wǎng)絡(luò)參數(shù)向量描述為： 陽032]Pt=P+Pe(4)
[0033] 其中，p和Pt分別為假定的及真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)向量；p。是參數(shù)誤差向量。
[0034] 則存在參數(shù)錯(cuò)誤及量測壞數(shù)據(jù)的加權(quán)最小二乘估計(jì)問題描述為如下的優(yōu)化問題：
[0035] Minimize:L(x,Pg,Vg) =r^^Wr巧）
[0036] 其中，W為權(quán)矩陣，一般取為對角矩陣，且其逆矩陣為量測協(xié)方差矩陣。
[0037] 不考慮壞數(shù)據(jù)辨識(shí)的傳統(tǒng)加權(quán)最小二乘估計(jì)假設(shè)
[0038] Pe= 0 化）
[0039] Ve= 0 (7) W40] 故可W描述為下述優(yōu)化問題：
[0041 ]Minimize:L(X, 0, 0) =r' 了腫' (8) 陽0創(chuàng)其中，r' =z-h(x, 0)，為量測殘差向量。
[00創(chuàng)假設(shè)問題做收斂于解x°，在該解處對做進(jìn)行泰勒級數(shù)展開，并保留致線性項(xiàng)， 則有：
[0044] r=z-h(x°+AX,Pe)-Vg
[0045] =z-h(x°, 0)-HxAx-HpPe-Ve+h.o.t
[0046] >Ax-HpPe-Ve(9) 陽047] 其中，
[0051] 為描述方便，定義
[0052] (城 陽05引Hs=化P，I) (14) 陽054]J(AX，S) =L(x°+AX，Pe，Ve) (巧） 陽055]s表示參數(shù)及量測偏差向量；
[0056] 貝1J(9)可W改寫為
[0057] r=fO-HxAx-HsS(16)
[005引將（16)代入妨可得如下的線性最小二乘估計(jì)問題：
[0059]Minimize:J(AX,s) = (r°-H^Ax-H^s)(r°-H^Ax-H^s) (17) W60] 問題（17)的最優(yōu)解為： 柳6。
(18)
[0073] 記Bk為第k步