电力系统动态状态估计中异常情况的检测方法
【专利摘要】本发明提供一种电力系统动态状态估计中异常情况的检测方法，所述方法包括以下步骤：在电力系统动态状态估计中，获取第k步预测的状态采用如下公式计算量测预测误差矢量εk：输入量测量Zk，通过加权最小二乘法进行状态估计，获得状态矢量的估计值根据所述估计值计算残差矢量rk：并根据所述残差矢量rk计算标准残差矢量rNk：式中，Nkj为矩阵Nk的第j行第j列元素；当max{rNkj}＞γr，j＝1，…，m时，判定为电力系统状态估计过程中存在异常情况；式中，γr为用于残差矢量rN检测的门槛值。本发明的一种电力系统动态状态估计中异常情况的检测方法，能够有效提高动态状态估计的准确率。
【专利说明】电力系统动态状态估计中异常情况的检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力系统状态估计领域，特别是涉及一种电力系统动态状态估计中异常情况的检测方法。
【背景技术】
[0002]电力系统状态估计是电力系统调度中心能量管理系统(EMS)的核心功能之一，是大部分在线应用的高级软件的基础，已被广泛应用于电力系统中，发挥了重要的作用。大多数情况下，电力系统处于平稳状态，负荷变化缓慢，EMS中的量测量一般基于同一个时刻断面，从而可采用静态状态估计实现完整的状态计算，能够满足电力系统监视和控制的需要。
[0003]动态状态估计可以提前估计下一时刻的状态，能为优化调度和预防控制提供预报数据。但在动态状态估计中，电网可能存在正常扰动，例如:开关变位、负荷波动等都会引起潮流转移和变化，特别是在故障状态下，会有大量遥信变位信号，若此时状态估计结果与上一时段相比，发生突变，通常很难区分是由于量测量变化和开关的正常动作引起的，还是存在网络拓扑错误、量测坏数据的情况。
[0004]现有的坏数据的检测与辨识方法，大多是在假设系统拓扑结构正确的前提下进行检测与辨识的，而系统拓扑错误辨识是在假设量测系统正常、无坏数据的情况下进行辨识的。当系统量测量突然变化与坏数据同时发生以及网络拓扑错误和坏数据同时发生，原有方法将不再适用。
【发明内容】
[0005]基于此，本发明提供一种电力系统动态状态估计中异常情况的检测方法，能够提高动态状态估计的准确率。
[0006]为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案:
[0007]—种电力系统动态状态估计中异常情况的检测方法，包括以下步骤:
[0008]在电力系统动态状态估计中，获取第k步预测的状态，采用如下公式计算量测
预测误差矢量-h(Xk) = Sfk +Smk ;式中，Zk为m维量测矢量，为量测函数，efk为预测误差，^mk为量测误差；
[0009]输入量测量Zk，通过加权最小二乘法进行状态估计，获得状态矢量的估计值I ；
[0010]根据所述估计值;^计算残差矢量rk.Λ = Zk -h(Xk)，并根据所述残差矢量rk计
算标准残差矢量rNk: rNkj =
【权利要求】
1.一种电力系统动态状态估计中异常情况的检测方法，其特征在于，包括以下步骤: 在电力系统动态状态估计中，获取第k步预测的状态I，采用如下公式计算量测预测误差矢量4:?=?-=式中，Zk为m维量测矢量，为量测函数，efk为预测误差，为量测误差； 输入量测量Zk，通过加权最小二乘法进行状态估计，获得状态矢量的估计值I ； 根据所述估计值^^计算残差矢量rk: h = Zk-1i(Xk)，并根据所述残差矢量rk计算标准残差矢量rNk:
2.根据权利要求1所述的电力系统动态状态估计中异常情况的检测方法，其特征在于，所述异常情况包括:网络拓扑错误、量测坏数据或量测量突变。
3.根据权利要求2所述的电力系统动态状态估计中异常情况的检测方法，其特征在于，还包括步骤: 计算量测预测误差矢量+并计算加权量测预测误差矢量ewk:
4.根据权利要求3所述的电力系统动态状态估计中异常情况的检测方法，其特征在于，当max{rNkj} > yr, j = I,…，m, m为量测总数,遥信量发生变化,存在max{ ε NWkJ} >Y E，但越限数量少于预设阈值时，将与超越所述门槛值对应的量测量相关联的开关辨识为遥信量变化而实际开关未变的第一种网络拓扑错误； 当max{rNkj} > Y r, j = I,…，m,遥信量未发生变化,存在max { ε _} > yε,且越限数量多于预设阈值时，判定为存在遥信量未变而实际开关已变的第二种网络拓扑错误；否则判定为存在量测量错误或量测量突变。
5.根据权利要求4所述的电力系统动态状态估计中异常情况的检测方法，其特征在于，在判定电力系统状态估计过程中存在异常情况之后，还包括步骤:对所述异常情况进行处理。
6.根据权利要求5所述的电力系统动态状态估计中异常情况的检测方法，其特征在于，对所述异常情况进行处理的过程包括: 对所述第一种网络拓扑错误进行处理，根据辨识后的结构修改网络拓扑结构；对所述第二种网络拓扑错误进行处理，根据残差的大小建立一个可疑开关表，按照顺序依次改变开关状态，重新状态估计并计算残差，直到标准加权量测预测误差矢量中不存在超过门槛值的情况为止； 对量测坏数据进行处理，在辨识出网络拓扑错误并处理完后，重新进行状态估计，若此时仍然存在rNj > yr, j = I,…，m，则采用加权最小二乘法状态估计，辨识出量测坏数据并进行修正； 对量测量突变进行处理，当完成网络拓扑错误和量测坏数据的处理后，若系统量测量对应的参数发生突变，与动态状态估计预测结果不一致但结果正确，不进行修正。
【文档编号】G06F19/00GK103914613SQ201410076986
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年3月4日 优先权日:2014年3月4日
【发明者】周华锋, 谢国财, 赵旋宇, 胡亚平, 赵化时, 顾慧杰, 熊卫斌, 冯粤 申请人:中国南方电网有限责任公司, 广东电网公司电力科学研究院