一種基于支路有功潮流的電網拓撲錯誤辨識方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電網拓撲錯誤計算的技術領域，尤其是一種基于支路有功潮流的電網拓撲錯誤辨識方法。
【背景技術】
[0002]電網拓撲錯誤直接影響到各種計算結果，拓撲錯誤與開狀態(tài)密切相關，在計算前進行開關狀態(tài)辨識是避免拓撲錯誤的必要手段。長期以來，由于受電網采集設備，傳輸通道各方面的影響，開關狀態(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，如通過開關兩側是否有量測來判斷開關的開合狀態(tài)，受SCADA量測采集準確性的影響，容易造成開關狀態(tài)誤判，導致拓撲錯誤，影響調度員決策。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明要解決上述現有技術的缺點，提供一種精度更高的基于支路有功潮流的電網拓撲錯誤辨識方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案:這種基于支路有功潮流的電網拓撲錯誤辨識方法，包括以下步驟:
[0005]I)讀取電網模型與量測斷面；
[0006]2)把電網物理模型轉換成數學模型；
[0007]3)進行網絡拓撲分析，生成節(jié)點支路模型；
[0008]4)根據開關/刀閘采集狀態(tài)，分別進行處理;對于兩側拓撲點相同的開關，且采集狀態(tài)為分的開關進行合并形成開關組；
[0009]5)對開關及開關組所在的支路有功潮流初始化，對于采集狀態(tài)為分的開關及開關組，其支路潮流量測設為零;對采集狀態(tài)為合的開關，以支路有功潮流采集量測作為初值；
[0010]6)以支路有功潮流作為狀態(tài)量，按電壓等級、廠站構造開關有功潮流估計模型；[0011 ] 7)采用加權最小絕對值估計或加權最小二乘估計求解。
[0012]本發(fā)明有益的效果是:本發(fā)明技術方案利用有功潮流分別估計開關分與開關合的狀態(tài)，精度高，有效避免了因量測錯誤而導致的拓撲錯誤。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的流程圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明:
[0015]如圖所示，這種基于支路有功潮流的電網拓撲錯誤辨識方法，包括以下步驟:
[0016]I)讀取電網模型與量測斷面；
[0017]2)把電網物理模型轉換成數學模型；
[0018]3)進行網絡拓撲分析，生成節(jié)點支路模型；
[0019]4)根據開關/刀閘采集狀態(tài)，分別進行處理;對于兩側拓撲點相同的開關，且采集狀態(tài)為分的開關進行合并形成開關組；
[0020]5)對開關及開關組所在的支路有功潮流初始化，對于采集狀態(tài)為分的開關及開關組，其支路潮流量測設為零;對采集狀態(tài)為合的開關，以支路有功潮流采集量測作為初值；
[0021]6)以支路有功潮流作為狀態(tài)量，按電壓等級、廠站構造開關有功潮流估計模型；
[0022]7)采用加權最小絕對值估計或加權最小二乘估計求解。
[0023]本發(fā)明對于兩側拓撲點相同的開關，且采集狀態(tài)為分的開關進行合并形成開關組，對不同的開關狀態(tài)分別給預不同的有功潮流初值，通過有功潮流平衡方程得到估計值。
[0024]分兩步進行對拓撲錯誤進行檢測，第一步是對采集狀態(tài)為分的開關進行檢測，第二步是對采集狀態(tài)為合的開關進行檢測。
[0025]首先從SCADA中獲取電網模型與量測斷面。
[0026]其次根據開關/刀閘采集狀態(tài)，進行一次網絡拓撲分析，生成拓撲點支路模型。對于采集狀態(tài)為分且兩側屬不同拓撲點的開關，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)的且兩側拓撲點相同的開關，故對這些開關進行合并形成開關組。將開關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，可采加權最小絕對值估計或加權最小二乘估計求解。最小絕對值估計具有較強的抗差性，加權最小二乘估計則需進行相應的不良數據辨識。無論是基于加權最小二乘原理，或是基于加權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學上均可以描述為線性或非線性混合整數規(guī)劃問題。加權最小絕對值估計模型具有較強的抗差性，能自動排除不良數據的影響，且能夠將拓撲錯誤辨識問題描述為混合整數線性規(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，則認為該開關組內各開關的狀態(tài)均可疑。
[0028]對于采集狀態(tài)為合的開關，以支路有功潮流估計結果作為量測，以開關有功潮流作為狀態(tài)量，逐廠站逐電壓等級構造開關有功潮流估計模型。在這一步，開關潮流量測將參與估計，對于開關無潮流量測的情況，添加有功潮流值為O的偽量測，并以較小的權重參與估計，以保證出現開關環(huán)時開關有功潮流的可觀測性。采用加權最小絕對值估計方法對開關有功潮流進行估計。若開關潮流估計值足夠大，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，對于潮流估計結果近似為零的開關，其分合狀態(tài)在該模型中對估計結果幾乎沒有影響?？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有功潮流。對于候選可疑開關，若估計結果近似為零，說明開關分合狀態(tài)對電網的潮流分布幾乎沒有影響，開關狀態(tài)不可辨識，認為采集狀態(tài)正確;相反，若估計結果超過一定值，說明開關狀態(tài)為合將弓I起較大的估計殘差，認為開關狀態(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方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種基于支路有功潮流的電網拓撲錯誤辨識方法，其特征是:包括以下步驟: 1)讀取電網模型與量測斷面； 2)把電網物理模型轉換成數學模型； 3)進行網絡拓撲分析，生成節(jié)點支路模型； 4)根據開關/刀閘采集狀態(tài)，分別進行處理;對于兩側拓撲點相同的開關，且采集狀態(tài)為分的開關進行合并形成開關組； 5)對開關及開關組所在的支路有功潮流初始化，對于采集狀態(tài)為分的開關及開關組，其支路潮流量測設為零;對采集狀態(tài)為合的開關，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、廠站構造開關有功潮流估計模型； 7)采用加權最小絕對值估計或加權最小二乘估計求解。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于支路有功潮流的電網拓撲錯誤辨識方法，包括以下步驟：讀取電網模型與量測斷面；把電網物理模型轉換成數學模型；進行網絡拓撲分析，生成節(jié)點支路模型；根據開關/刀閘采集狀態(tài)，分別進行處理；對于兩側拓撲點相同的開關，且采集狀態(tài)為分的開關進行合并形成開關組；對開關及開關組所在的支路有功潮流初始化，對于采集狀態(tài)為分的開關及開關組，其支路潮流量測設為零；對采集狀態(tài)為合的開關，以支路有功潮流采集量測作為初值。本發(fā)明有益的效果是：本發(fā)明技術方案利用有功潮流分別估計開關分與開關合的狀態(tài)，精度高，有效避免了因量測錯誤而導致的拓撲錯誤。
【IPC分類】H02J3/06, H02J3/00
【公開號】CN105552887
【申請?zhí)枴緾N201510973479
【發(fā)明人】趙川, 郭瑞鵬, 朱濤, 王珍意, 葉華
【申請人】云南電力調度控制中心, 浙江大學
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月23日