论文部分内容阅读
现代化的配电管理系统需要能够迅速、准确获取的配电网实际运行状态作为支撑,配电网状态估计在这一过程中起着关键性作用。受到“重发轻供”历史原因影响,我国配电网量测配置相对不足,系统在进行状态估计时受到病态问题困扰导致估计结果不准确甚至不收敛。与此同时,随着配电网中容纳的分布式电源逐步增加,配电网遥测量不足的问题更加突出。如何提高配电网状态估计算法对病态问题处理能力,同时计及分布式电源接入影响是一个值得研究的问题。 在研究当前国内外配电网状态估计模型和方法的基础上,本文主要开展以下研究工作: 首先,针对配电网状态估计中处理病态问题的不足,提出一种基于奇异值分解和等效电流量测变换的状态估计方法。该方法运用直角坐标形式等效电流量测变换技术处理节点注入功率量测和支路功率量测,把信息矩阵转换成常数矩阵,再运用奇异值分解求解量测方程。由于在迭代求解中只需进行一次奇异值分解,提高了算法的计算效率。奇异值分解无需对系统进行可观性分析,能很好地处理病态或接近病态问题,使系统鲁棒性增强。将配电网中普遍存在的零功率注入节点虚拟为零注入量测点,为避免赋予零注入量测量不当测量权重造成系统病态,将其处理为等式约束条件,采用分两步迭代求解的处理方式,兼顾算法计算效率和收敛性。 然后,在状态估计时考虑分布式电源接入。为适应分布式电源接入量测配置较少配电网的需要,基于风力发电机和光伏发电系统的发电功率预测,提出以分布式电源预测有功功率和“虚拟”无功功率量测作为伪测量建立带等式约束条件的配电网加权最小二乘状态估计模型。模型中计及异步风力发电机的无功-电压特性对雅克比矩阵进行修正,利用光伏发电系统零无功注入等式约束修正估计结果。为保证状态估计的数值稳定性,采用奇异值分解法求解该模型。 最后,在MATLAB软件中对上述模型和算法进行仿真,通过对IEEE33节点算例和131节点实际算例进行状态估计计算,验证本文模型和算法的可行性和有效性。