基于质量评价的配网状态估计数据辨识与修正方法
【专利摘要】本发明涉及配电网状态估计数据辨识与修正领域，具体来说是一种基于质量评价的配网状态估计数据辨识与修正方法。本发明依据开关遥测质量评价指标及配电网父子分层模型，给出了各种情况下的遥测质量评价指标、开关遥信质量评价指标、母线电压质量评价指标修正与补齐方法，并根据修正后的质量评价指标，对开关遥测值、遥信状态及母线电压进行了修正与补齐。本发明能有效解决电缆与架空馈线混合网络中，量测数据较全，而坏数据量不大情况下的配电网状态估计数据辨识与修正问题。修正后量测值及其量测质量评价指标可以作为高级应用的源数据使用，也可以作为加权最小二乘状态估计的输入值及权重使用。
【专利说明】 基于质量评价的配网状态估计数据辨识与修正方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及配电网状态估计数据辨识与修正领域，具体来说是一种基于质量评价的配网状态估计数据辨识与修正方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着国家对配电网基础设施的大力投入，一批配电网自动化试点项目顺利通过验收。配电网数据采集范围与规模不断扩大，加之负荷管理系统(CIS)、地理信息系统(AM\FM\GIS)等准实时系统的接入，使配电网高级应用实用化成为可能。
[0003]配电网状态估计作为配电网高级应用的基础，具有数据补齐与过滤功能，为潮流计算、短路电流、无功控制、网络重构等模块提供熟数据源。但由于量测数据不足，传统配电网状态估计算法多以附加条件的潮流计算完成，计算速度慢，占用资源多，且少量坏数据由于算法的传导性将有可能导致计算误差增大，故此坏数据的有效辨识和修正具有重要现实意义。
[0004]此外，目前配电网自动化建设正由传统型向集约型乃至智能型过渡，电网模型多由GIS统一导出，馈线段参数获取难以保证。且各地配电网多为传统架空馈线与电缆相结合的混合型配电网络，网络结构复杂，且架空馈线多为负荷开关分段，分段开关两遥点覆盖范围小，运用传统方法进行状态估计具有较大困难。
[0005]故此建立一种适合于当前配电网自动化建设规模与发展的实用化状态估计数据辨识与修正方法具有重要意义。
【发明内容】
[0006]为解决上述配电网运行中量测的状态估计辨识与修正问题，本发明结合配电网特点，提出了一种非常实用的基于质量评价的配网状态估计数据辨识与修正方法。
[0007]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0008]一种基于质量评价的配网状态估计数据辨识与修正方法，包括如下步骤:
[0009](I)开关遥测质量评价指标及开关遥测数据的修正与补齐:
[0010]首先，按照从父到子的顺序对各最小配电区域开关遥测进行质量评价，获取各个开关的遥测质量评价指标；
[0011]然后，从馈线根节点开始，按照最小配电区域父子分层关系进行开关遥测数据及开关遥测质量评价指标修正与补齐，具体分以下几种情况:
[0012]I)若最小配电区域开关的遥测质量评价指标为1，表示该开关遥测值可信；
[0013]2)若最小配电区域中有N个开关的遥测质量评价指标为0，且开关皆为负荷出域开关，其它开关评价指标皆不为0，则表示问题出域开关遥测值大于入域开关值，则各个问题遥测值用平均值近似修正为:
【权利要求】
1.一种基于质量评价的配网状态估计数据辨识与修正方法，其特征在于包括如下步骤: (I)开关遥测质量评价指标及开关遥测数据的修正与补齐: 首先，按照从父到子的顺序对各最小配电区域开关遥测进行质量评价，获取各个开关的遥测质量评价指标； 然后，从馈线根节点开始，按照最小配电区域父子分层关系进行开关遥测数据及开关遥测质量评价指标修正与补齐，具体分以下几种情况: 1)若最小配电区域开关的遥测质量评价指标为1，表示该开关遥测值可信； 2)若最小配电区域中有N个开关的遥测质量评价指标为O，且开关皆为负荷出域开关，其它开关评价指标皆不为O，则表示问题出域开关遥测值大于入域开关值，则各个问题遥测值用平均值近似修正为:
2.根据权利要求1所述的基于质量评价的配网状态估计辨识与修正方法，其特征在于:对电缆与架空线路混合构架网络的最小配电区域划分遵循以下原则:若分段开关皆为两遥点或是三遥点，则每一个分段开关皆是最小配电区域的边界节点；若分段开关全是一遥点或无遥信遥测功能，则分段开关皆是最小配电区域的内点；若分段开关部分具有遥信遥测功能，部分未具有遥信遥测功能，则具备两遥功能的分段开关可以作为最小配电区域边界节点，不具备两遥功能的分段开关必须作为最小配电区域的内点。
3.根据权利要求2所述的基于质量评价的配网状态估计辨识与修正方法，其特征在于:父子分层模型的创建步骤为: 首先，基于入域开关和出域开关建立最小配电区域邻接表描述一个最小配电区域； 其次，基于最小配电区域建立最小配电区域父子分层邻接表描述最小配电区域与其下游相邻最小配电区域之间的父子分层关系； 最后，基于父子分层邻接表建立子岛拓扑邻接表描述整个最小配电子岛的拓扑连接关系，所有最小配电区域父子分层邻接表即构成了整个最小配电子岛的拓扑模型。
4.根据权利要求1或2或3所述的基于质量评价的配网状态估计辨识与修正方法，其特征在于:最小配电区域各开关遥测质量评价指标的确定过程如下: 首先根据最小配电区域各开关遥测量应满足的规律分别建立评价原则: 1)若最小配电区域合闸出域开关数大于1，则该最小配电区域各出域开关遥测量需小于其入域开关遥测量，此时建立第一种开关遥测质量评价原则，即:当最小配电区域合闸出域开关数大于I且其出域开关遥测量小于其入域开关遥测量，或合闸出域开关数等于I时，该出域开关质量评价指标为一定值K3，当最小配电区域合闸出域开关数大于I且其出域开关遥测量大于其入域开关遥测量时其评价指标为O ; 2)最小配电区域中入域开关遥测量应基本等于所有出域开关遥测量的总和，即两者差值小于某一误差，此时建立第二种开关遥测质量评价原则，即:当最小配电区域出入域开关遥测量差值小于某一误差时，该区域所有开关的遥测质量评价指标为一定值K4,若不满足该约束条件，则评价指标为O ; 然后，根据两种开关遥测质量评价原则，用两种质量评价指标的和作为开关遥测质量评价总指标。
5.根据权利要求1或2或3所述的基于质量评价的配网状态估计辨识与修正方法，其特征在于:开关遥信质量评价指标确定过程如下: 若最小配电区域开关流过潮流，则其开关遥信状态应为合闸，根据该规律，开关遥信质量评价原则为:当最小配电区域开关遥测质量评价指标非零，且遥测量非零，而该开关遥信状态为合闸时，其遥信质量评价指标为I ;若开关遥测质量评价指标非零，而该开关遥信状态为分闸且遥测量为零时，其遥信质量评价指标为I ;若开关遥信质量评价指标非零，而开关遥信状态为分闸且遥测量非零时，其遥信质量评价指标为-1;若开关遥测质量评价指标为零，则该开关遥信状态不定，其遥信质量评价指标为O。
6.根据权利要求1或2或3所述的基于质量评价的配网状态估计辨识与修正方法，其特征在于:母线电压质量评价指标确定过程如下:首先根据母线电压应满足的规律分别建立评价原则: 1)各母线电压应在其额定电压范围内，即其应小于最高电压，大于最低电压，此时，建立第一种母线电压质量评价原则，即:当母线电压在额定电压范围内时，质量评价指标为一定值K1,当不在额定电压范围内时,质量评价指标为O ; 2)母线电压沿潮流流向逐渐降低，即最小配电区域电压要小于其父最小配电区域电压而大于其子最小配电区域电压，最小配电区域电压即其所含母线的电压，若最小配电区域中无母线，则母线电压指最小配电区域中所含馈线电压，此时，建立第二种母线电压质量评价原则，即:当最小配电区域电压满足子区域电压限值与父区域电压限值条件时，质量评价指标为一定值K2，当不满足约束条件时，质量评价指标为O ; 然后，根据两种母线电压量测质量评价原则，用两种质量评价指标的和作为母线电压量测质量评价总指标。
7.根据权利要求1或2或3所述的基于质量评价的配网状态估计辨识与修正方法，其特征在于:对于开环运行配电网，每一个最小配电区域有且只有一个潮流流入开关，称为入域开关；至少具有一个或几个潮流流出开关，称为出域开关；出域开关按开关类型可以分为负荷出域开关和连接出域开关；所谓负荷出域开关是指直接连接配电变压器的开关；所谓连接出域开关是指连接相邻最小配电区域的公共开关。
【文档编号】G06Q50/06GK103617569SQ201310665139
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】张伟 申请人:积成电子股份有限公司