专利名称：基于新息图法的电力系统负荷突变辨识方法
技术领域：
本发明涉及一种基于新息图法的电力系统负荷突变辨识方法，属于电力系统领 域。
背景技术：
状态估计有静态状态估计和动态状态估计两种，其重要作用之一是对电力系统不 正常事件进行识别。一般所讲的电力系统不正常事件包括负荷突变、不良数据和拓扑错误 等三类，不良数据和负荷突变引起的结果，在具有预报功能的状态估计中都表现为较大的 新息矢量元素值，在静态状态估计中，皆表现为较大的残差。对于不良数据和拓扑错误的辨 识，学者们已经研究了很多，对负荷突变的研究则相对较少，仍然还没有很好的解决。
文献“电力系统动态状态估计中不正常事件的处理”(张伯明，王世缨，相年 德.中国电机工程学报，1993，13 (3) :52-58.)和文献“电力系统实时运行状态的估计和 预报”(张伯明等.中国电机工程学报，1991年增刊，68-74)中将原来使用的自适应指数 平滑预报方法的参数调整过程停止，直接取最新的状态估计值作为一步向前的预报，并记 下模型中的倾斜分量，当突然变化过去之后再重新启动预报过程。文献“Dynamic state estimationincluding anomaly detection and identification for power systems，，(电 力系统动态状态估计中不良量测的检测与辨识，K. Nishiya, J. Hasegawa, T.Koike. IEEE Trans PffRS, 1982，129(5) :192-198.)所述方法是当检测到负荷突变时，在之后的几个时间 断面上增大测量权重，相当于动态状态估计退化为静态状态估计，在这几个时间断面上都 失去了动态状态估计的优越性。文献Leite da Silva A Μ, Alves da Silva A P. Online topology determination andbad data suppression in power system operation using artificial neural networks (电力系统拓扑错误与不良数据的神经网络辨识方法，Souza JCS, IEEE Trans PffRS,1998,13(3) :796-803.)禾Π 文献 Alves da Silva A. P. Data debugging for real-time power system monitoringbased on pattern analysis ( 于 模式分析的电力系统实时数据监测，Souza J. C. S,Leite daSilva Α. Μ, IEEE Trans PffRS, 1996,11(3) :1592-1599.)提出的识别方法是在运行状态突然变化的时间断面上，将动态 状态估计退化为静态状态估计，虽然同时识别了不良数据和负荷突变，但是不能对不良数 据和负荷突变同时存在的情况进行识别。发明内容
本发明目的是为了解决现有方法不能对不良数据和负荷突变同时存在的情况进 行识别的问题，提供了一种基于新息图法的电力系统负荷突变辨识方法。
本发明方法包括以下步骤
步骤一、对η节点b条支路的电力网络进行拓扑分析，获得该网络拓扑的生成树， 进而将电力网络中的b个支路分为树支和连支；
步骤二、获取生成树中节点注入新息值、树支有功新息值和连支有功新息值；
步骤三、得到连支的新息值后，重新计算出网络中的每个回路中树支的新息值，即 得到连支推算新息矢量；
步骤四、利用步骤二获取的树支有功新息矢量和步骤三获取的所有树支的连支推 算新息矢量来获取每个树支上的新息差矢量APdif ；
步骤五、判断每条树支支路上的新息差矢量APdif是否明显偏大，明显偏大是指该 树支支路上的新息差矢量比其它正常树支支路的树支新息差矢量大一个数量级以上，
如果所有树支支路的树支新息差矢量Δ Pdif都没有明显偏大，则确定所有树支支 路上都不存在不良数据，执行步骤七；
如果某些树支支路的新息差矢量APdif明显偏大，则认为存在不良数据，执行步骤 六；
步骤六、标记出所有不良数据所在的树支，然后将存在不良数据的支路的测量值 不再使用，即将不良数据存在的支路作为无测量支路处理；
步骤七、消除不良数据后，重新计算新息差，若有负荷突变存在，就能够建立突变 子网，进而确定负荷突变存在的发电机和负荷节点。
本发明的优点在分析负荷突变存在时电气量特征的基础上，对相关负荷突变进 行识别，并且对相关负荷突变和不良数据同时存在时的情况进行辨识。新息图法能够充分 利用各个时间断面的测量数据，准确识别突变节点，并加以修正，这样可以充分发挥动态状 态估计的优点，使其更加实用化。
图1是本发明方法的流程图2是连支推算新息图3是新息差图4是一台发电机承担负荷突变情况下的示意图5是突变子网图6是五节点系统在负荷突变和不良_女据共存下的情况示意图
图7是IEEE-30节点系统图。
以上附图中涉及的标记解释--—表TK连支，表示树支
权利要求
1.基于新息图法的电力系统负荷突变辨识方法，其特征在于，它包括以下步骤 步骤一、对η节点b条支路的电力网络进行拓扑分析，获得该网络拓扑的生成树，进而将电力网络中的b个支路分为树支和连支；步骤二、获取生成树中节点注入新息值、树支有功新息值和连支有功新息值； 步骤三、得到连支的新息值后，重新计算出网络中的每个回路中树支的新息值，即得到 连支推算新息矢量；步骤四、利用步骤二获取的树支有功新息矢量和步骤三获取的所有树支的连支推算新 息矢量来获取每个树支上的新息差矢量APdif ；步骤五、判断每条树支支路上的新息差矢量APdif是否明显偏大，明显偏大是指该树支 支路上的新息差矢量比其它正常树支支路的树支新息差矢量大一个数量级以上，如果所有树支支路的树支新息差矢量APdif都没有明显偏大，则确定所有树支支路上 都不存在不良数据，执行步骤七；如果某些树支支路的新息差矢量APdif明显偏大，则认为存在不良数据，执行步骤六； 步骤六、标记出所有不良数据所在的树支，然后将存在不良数据的支路的测量值不再 使用，即将不良数据存在的支路作为无测量支路处理；步骤七、消除不良数据后，重新计算新息差，若有负荷突变存在，就能够建立突变子网， 进而确定负荷突变存在的发电机和负荷节点。
2.根据权利要求1所述的基于新息图法的电力系统负荷突变辨识方法，其特征在于， 步骤二中节点注入新息值按如公式获取Pimv_iiy. = zinJ-Ppre_inJ,其中为该时刻节点有功测量值，Ppre-inJ为该节点上一时刻对该时刻的有功预报值；树支有功新息值按如下公式获取 : innv-tree = Ztree 一尸 pre-tree ‘其中为该时刻树支测量值，Ppre-tree为该支路上一时刻对该时刻的有功预报值，连 支有功新息值按如下公式获取 -^innv-link ^link Ppre-link 其中=Zlink为该时刻连支测量值，ppre-link为该支路上一时刻对该时刻的有功预报值。
3.根据权利要求1所述的基于新息图法的电力系统负荷突变辨识方法，其特征在于，步骤三中连支推算的树支信息矢量PM。kn—t_按如下公式获取； ρ= Γ ρ1 reckon-tree v^ 1 innv-link'Pinnv-link为b-n+l条连支上的连支有功新息矢量；Prak。n_toe为连支推算的树支新息矢 量；Ct是C的转置矩阵，C为(b-n+l) Xb阶回路-支路关联矩阵。
4.根据权利要求1所述的基于新息图法的电力系统负荷突变辨识方法，其特征在于， 步骤四中树支的新息差矢量APdif按如下公式获取
5.根据权利要求1所述的基于新息图法的电力系统负荷突变辨识方法，其特征在于， 步骤六中标记出所有不良数据所在的树支的过程如果存在某树支支路的新息差矢量APdif明显偏大，且该树支支路所在的某个回路的 所有树支支路上的新息差矢量都明显偏大，则确定该回路为不良回路，该不良回路对应的 连支上存在不良数据，将该连支强制作为树支，即该不良数据被强制存在于树支上，返回执 行步骤一，重新获取生成树，继续判断所有树支是否存在不良数据；当一个不良数据出现在树支上时，只在和这条支路相应的位置产生一个较大的新息差 向量元素APdif，则确定该树支支路上存在不良数据。 按照上述判断方法标记出所有不良数据所在的树支。
6.根据权利要求1所述的基于新息图法的电力系统负荷突变辨识方法，其特征在于， 步骤七中建立突变子网的过程找出拓扑中所有节点的注入新息值Pinnv-iiy.明显偏大的节点，作为负荷的突变节点，然 后再找出在突变节点中存在新息差值APdif明显偏大的树支构成的连通路径，我们称之为km突变路径，将满足条件Σ=ΣΔΑ的突变路径构建成突变子网，k为负荷突变节点数，mi=lJ=I为承担负荷突变的发电机数目，APi为第i个负荷点的负荷增加量，ΔΡ」为第j个电机的 有功增加量。
全文摘要
基于新息图法的电力系统负荷突变辨识方法，属于电力系统领域，本发明为解决现有方法不能对不良数据和负荷突变同时存在的情况进行识别的问题。本发明方法包括以下一、拓扑分析获得生成树；二、获取节点注入新息值以及支路新息值；三、根据得到连支的新息值重新计算每个树支的新息值；四、获取每个树支上的新息差矢量；五、判断每条树支支路上的新息差矢量是否明显偏大，否，执行步骤七；是，则执行步骤六；六、标记出所有不良数据所在的树支，然后将存在不良数据的支路作为无测量支路处理；七、消除不良数据后，重新计算新息差，若有负荷突变存在，就能够建立突变子网，进而确定负荷突变存在的发电机和负荷节点。
文档编号G06F19/00GK102034026SQ20101059122
公开日2011年4月27日 申请日期2010年12月16日 优先权日2010年12月16日
发明者周苏荃, 张丽英, 张烨, 徐海滨, 李碧君, 李雷, 毛志强, 蔡中勤, 詹旻, 龚成明 申请人:哈尔滨工业大学, 国网电力科学研究院