結(jié)果。從表1我們 可W看到，t。隨著系統(tǒng)缺失量測(cè)總數(shù)的增多而增大，但增幅并不明顯。一般地，WAMS可靠性 較高，一次采樣中的缺失量測(cè)數(shù)相對(duì)較少，故采用本發(fā)明的算法能通過較少的迭代步數(shù)迭 代至收斂。
[0179] 表1WAMS量測(cè)缺失情況下采用迭代修正算法的收斂結(jié)果
[0180]

~w上是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施胃 例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替 換，運(yùn)些等同的變形或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 基于WAMS量測(cè)的多區(qū)域電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)方法，其特征在于:包括以下步驟： 51、 建立多區(qū)域狀態(tài)估計(jì)模型，并獲得多區(qū)域狀態(tài)估計(jì)模型的最優(yōu)解求解公式； 52、 各子區(qū)域根據(jù)本地上傳的WAMS量測(cè)和多區(qū)域狀態(tài)估計(jì)模型估計(jì)本地狀態(tài)，得到本 地狀態(tài)估計(jì)值； 53、 各子區(qū)域執(zhí)行分布式一致性協(xié)議，并根據(jù)執(zhí)行的結(jié)果對(duì)本地狀態(tài)估計(jì)值進(jìn)行修正， 所述分布式一致性協(xié)議以各子區(qū)域的電網(wǎng)調(diào)度中心作為智能體，各個(gè)智能體之間通過鏈狀 或網(wǎng)狀通信拓?fù)渎?lián)通； 54、 判斷本地上傳的WAMS量測(cè)是否有量測(cè)缺失，若是，則迭代執(zhí)行WAMS量測(cè)缺失情況下 的迭代修正算法，直到修正后的本地狀態(tài)估計(jì)值收斂至剔除缺失量測(cè)后的集中式估計(jì)值， 反之，則直接將各子區(qū)域修正后的本地狀態(tài)估計(jì)值進(jìn)行輸出。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于WAMS量測(cè)的多區(qū)域電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)方法，其特征在于： 所述步驟Sl，其包括： 建立多區(qū)域狀態(tài)估計(jì)模型，所述多區(qū)域狀態(tài)估計(jì)模型的表達(dá)式為：其中，J為多區(qū)域狀態(tài)估計(jì)模型的目標(biāo)函數(shù)，N為多區(qū)域的總數(shù)，Z1為區(qū)域i的WAMS量測(cè)， Ai為區(qū)域i的量測(cè)方程矩陣，Xi為區(qū)域i的狀態(tài)矢量，Wi為區(qū)域i的權(quán)重矩陣;x=[X1，. . .，XN] 為η維全系統(tǒng)狀態(tài)矢量，B為4b X η階矩陣，b為聯(lián)絡(luò)線支路數(shù)，B = [Bi，. . .，Bn]，滿足依次通過第一方程組、第二方程組和第三方程組求出多區(qū)域狀態(tài)估計(jì)模型的最優(yōu)解， 所述第一方程組的表達(dá)式為：所述第二方程組的表達(dá)式為：所述第三方程組的表達(dá)式為：其中，g為區(qū)域i 未經(jīng)修正的本地狀態(tài)估計(jì)值，λ為拉格朗日乘子，為區(qū)域i的最優(yōu)狀態(tài)估計(jì)值，Cl1為區(qū)域i 的估計(jì)協(xié)調(diào)增量。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于WAMS量測(cè)的多區(qū)域電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)方法，其特征在于： 所述步驟S2包括： 521、 各子區(qū)域獲取當(dāng)前時(shí)刻本地上傳的WAMS量測(cè)； 522、 各子區(qū)域根據(jù)獲取的WAMS量測(cè)以及多區(qū)域狀態(tài)估計(jì)模型采用分布式最小二乘估 計(jì)算法估計(jì)本地狀態(tài)，得到本地狀態(tài)估計(jì)值。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于WAMS量測(cè)的多區(qū)域電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)方法，其特征在于： 所述步驟S22包括： 5221、 進(jìn)行初始化，為各區(qū)域i置一致性協(xié)議初始值為然后各區(qū)域i執(zhí)行 有限時(shí)間平均一致性協(xié)議得到; 5222、 各區(qū)域i根據(jù)告Gs和第一方程組獨(dú)立計(jì)算筆和盡足，并將盡矣的值賦予ai,〇; 5223、 各區(qū)域i根據(jù)賦值后的新〇執(zhí)行有限時(shí)間平均一致性協(xié)議，得到5224、 各區(qū)域i根據(jù)和第二方程組獨(dú)立計(jì)算拉格朗日乘子λ，然后由λ和第三方 程組計(jì)算本地狀態(tài)估計(jì)值· 〇5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于WAMS量測(cè)的多區(qū)域電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)方法，其特征在于： 所述步驟S3包括： 各子區(qū)域執(zhí)行分布式一致性協(xié)議，得到各子區(qū)域的估計(jì)協(xié)調(diào)增量； 各子區(qū)域根據(jù)得到的估計(jì)協(xié)調(diào)增量對(duì)本地狀態(tài)估計(jì)值進(jìn)行修正。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于WAMS量測(cè)的多區(qū)域電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)方法，其特征在于： 所述步驟S4包括： 541、 各子區(qū)域i根據(jù)本地上傳的WAMS量測(cè)中對(duì)角線矩陣S1對(duì)角元素的值來(lái)判斷本地上 傳的WAMS量測(cè)是否有量測(cè)缺失，若對(duì)角線矩陣S i對(duì)角元素的值為1，則判定本地上傳的WAMS 量測(cè)有量測(cè)缺失，此時(shí)執(zhí)行步驟S42;若對(duì)角線矩陣Sdt角元素的值為1，則判定本地上傳的 WAMS量測(cè)無(wú)量測(cè)缺失，此時(shí)直接跳至步驟S43; 542、 迭代執(zhí)行WAMS量測(cè)缺失情況下的迭代修正算法，直到修正后的本地狀態(tài)估計(jì)值收 斂至剔除缺失量測(cè)后的集中式估計(jì)值，然后執(zhí)行步驟S43; 543、 將各子區(qū)域修正后的本地狀態(tài)估計(jì)值進(jìn)行輸出。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于WAMS量測(cè)的多區(qū)域電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)方法，其特征在于： 所述步驟S42包括： 5421、 給定收斂閾值eend，并為各區(qū)域i置狀態(tài)估計(jì)值初值毛，。=天以及時(shí)刻初值t = 0; 5422、 各區(qū)域i根據(jù)時(shí)刻t的狀態(tài)估計(jì)值&.^蟲立計(jì)算并將盡足7的值賦予ai,o; 5423、 各區(qū)域i根據(jù)賦值后的新〇執(zhí)行有限時(shí)間平均一致性協(xié)議，得到5424、 各區(qū)域i根據(jù)和第二方程組獨(dú)立計(jì)算時(shí)刻t的拉格朗日乘子&，并計(jì) 算各區(qū)域i在時(shí)刻t+1的狀態(tài)估計(jì)值7.+|計(jì)算公式為：5425、 各區(qū)域i計(jì)算_然后置ei,〇 = ei，執(zhí)行最大一致性協(xié) 議，所述最大一致性協(xié)議的表達(dá)式為：其中，Q1表示與區(qū)域i相鄰的區(qū)域編號(hào)集合，dc為簡(jiǎn)單無(wú)向圖G(v，〇的直徑，V為圖G(v， O的頂點(diǎn)集合，ε為圖G(v，〇的邊集合； 5426、 根據(jù)最大一致性協(xié)議的執(zhí)行結(jié)果判斷是否成立，若是，則結(jié)束迭 代，將時(shí)刻t的狀態(tài)估計(jì)值作為各子區(qū)域修正后的本地狀態(tài)估計(jì)值進(jìn)行輸出，反之，則 令t自加1然后返回步驟S422。8. 基于WAMS量測(cè)的多區(qū)域電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)系統(tǒng)，其特征在于:包括以下模塊： 多區(qū)域狀態(tài)估計(jì)模型構(gòu)建模塊，用于建立多區(qū)域狀態(tài)估計(jì)模型，并獲得多區(qū)域狀態(tài)估 計(jì)模型的最優(yōu)解求解公式； 本地狀態(tài)估計(jì)模塊，用于各子區(qū)域根據(jù)本地上傳的WAMS量測(cè)和多區(qū)域狀態(tài)估計(jì)模型估 計(jì)本地狀態(tài)，得到本地狀態(tài)估計(jì)值； 分布式一致性協(xié)議執(zhí)行模塊，用于各子區(qū)域執(zhí)行分布式一致性協(xié)議，并根據(jù)執(zhí)行的結(jié) 果對(duì)本地狀態(tài)估計(jì)值進(jìn)行修正，所述分布式一致性協(xié)議以各子區(qū)域的電網(wǎng)調(diào)度中心作為智 能體，各個(gè)智能體之間通過鏈狀或網(wǎng)狀通信拓?fù)渎?lián)通； 判斷模塊，用于判斷本地上傳的WAMS量測(cè)是否有量測(cè)缺失，若是，則迭代執(zhí)行WAMS量測(cè) 缺失情況下的迭代修正算法，直到修正后的本地狀態(tài)估計(jì)值收斂至剔除缺失量測(cè)后的集中 式估計(jì)值，反之，則直接將各子區(qū)域修正后的本地狀態(tài)估計(jì)值進(jìn)行輸出； 所述多區(qū)域狀態(tài)估計(jì)模型構(gòu)建模塊的輸出端依次通過本地狀態(tài)估計(jì)模塊和分布式一 致性協(xié)議執(zhí)行模塊進(jìn)而與判斷模塊的輸入端連接。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的多區(qū)域電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)系統(tǒng)，其特征在于:所述多區(qū)域狀態(tài) 估計(jì)模型構(gòu)建模塊包括： 建立單元，用于建立多區(qū)域狀態(tài)估計(jì)模型，所述多區(qū)域狀態(tài)估計(jì)模型的表達(dá)式為：其中，J為多區(qū)域狀態(tài)估計(jì)模型的目標(biāo)函數(shù)，N為多區(qū)域的總數(shù)，Z1為區(qū)域i的WAMS量測(cè)， Ai為區(qū)域i的量測(cè)方程矩陣，Xi為區(qū)域i的狀態(tài)矢量，Wi為區(qū)域i的權(quán)重矩陣;X=[X1，. . .，XN] 為η維全系統(tǒng)狀態(tài)矢量，B為4b X η階矩陣，b為聯(lián)絡(luò)線支路數(shù)，B = [Bi，. . .，Bn]，滿足最優(yōu)解求解單元，用于依次通過第一方程組、第二方程組和第三方程組求出多區(qū)域狀 態(tài)估計(jì)模型的最優(yōu)解，所述第一方程組的表達(dá)式為：，所述第二方程組的表達(dá) 式為：所述第三方程組的表達(dá)式為：其中，天為 區(qū)域i未經(jīng)修正的本地狀態(tài)估計(jì)值，λ為拉格朗日乘子，$為區(qū)域i的最優(yōu)狀態(tài)估計(jì)值，Cl1為 區(qū)域i的估計(jì)協(xié)調(diào)增量； 所述建立單元的輸出端通過最優(yōu)解求解單元進(jìn)而與本地狀態(tài)估計(jì)模塊的輸入端連接。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多區(qū)域電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)系統(tǒng)，其特征在于:所述判斷模塊 包括： 判斷單元，用于各子區(qū)域i根據(jù)本地上傳的WAMS量測(cè)中對(duì)角線矩陣S1對(duì)角元素的值來(lái)判 斷本地上傳的WAMS量測(cè)是否有量測(cè)缺失，若對(duì)角線矩陣Si對(duì)角元素的值為1，則判定本地上 傳的WAMS量測(cè)有量測(cè)缺失，此時(shí)執(zhí)行迭代修正單元;若對(duì)角線矩陣SM角元素的值為1，則 判定本地上傳的WAMS量測(cè)無(wú)量測(cè)缺失，此時(shí)直接跳至輸出單元； 迭代修正單元，用于迭代執(zhí)行WAMS量測(cè)缺失情況下的迭代修正算法，直到修正后的本 地狀態(tài)估計(jì)值收斂至剔除缺失量測(cè)后的集中式估計(jì)值，然后執(zhí)行輸出單元； 輸出單元，用于將各子區(qū)域修正后的本地狀態(tài)估計(jì)值進(jìn)行輸出； 所述分布式一致性協(xié)議執(zhí)行模塊的輸出端與判斷單元的輸入端連接，所述判斷單元的 輸出端分別與迭代修正單元的輸入端和輸出單元的輸入端連接，所述迭代修正單元的輸出 端還與輸出單元的輸入端連接。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于WAMS量測(cè)的多區(qū)域電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)方法及系統(tǒng)，方法包括：建立多區(qū)域狀態(tài)估計(jì)模型，并獲得多區(qū)域狀態(tài)估計(jì)模型的最優(yōu)解求解公式；各子區(qū)域根據(jù)本地上傳的WAMS量測(cè)和多區(qū)域狀態(tài)估計(jì)模型估計(jì)本地狀態(tài)，得到本地狀態(tài)估計(jì)值；各子區(qū)域執(zhí)行分布式一致性協(xié)議，并根據(jù)執(zhí)行的結(jié)果對(duì)本地狀態(tài)估計(jì)值進(jìn)行修正；判斷本地上傳的WAMS量測(cè)是否有量測(cè)缺失，若是，則迭代執(zhí)行WAMS量測(cè)缺失情況下的迭代修正算法，直到修正后的本地狀態(tài)估計(jì)值收斂至剔除缺失量測(cè)后的集中式估計(jì)值，反之，則直接將各子區(qū)域修正后的本地狀態(tài)估計(jì)值進(jìn)行輸出。本發(fā)明具有收斂速度快、適用性廣且準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)分析控制領(lǐng)域。
【IPC分類】G06F19/00, H02J3/00
【公開號(hào)】CN105490269
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511028254
【發(fā)明人】陳亦平, 蔡永智, 侯君, 陳皓勇, 楊林, 郭曼蘭, 王巍, 萬(wàn)楚林, 劉起興
【申請(qǐng)人】中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司, 華南理工大學(xué)
【公開日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年12月30日