电力系统注入转移分布因子的抗差最小二乘估计方法
【专利摘要】本发明公开了一种电力系统注入转移分布因子的抗差最小二乘估计方法，包括：根据注入转移分布因子定义式，推导普通最小二乘估计矩阵解式运算形式，在此基础上利用中位数法求取抗差最小二乘估计迭代初值，开始抗差估计迭代过程，以线路相对有功潮流残差作为收敛条件，满足收敛域的注入转移分布因子矩阵输出作为可用的合理值。本发明能够克服传统的基于线路电抗参数的直流估计方法由于线路参数不准确等原因造成的对注入转移分布因子估计的偏差，通过对量测好、坏数据的不同处理，在普通最小二乘估计基础上进一步提高了估计精度，可以为电力系统实时调度监控线路有功潮流提供准确的注入转移分布因子。
【专利说明】电力系统注入转移分布因子的抗差最小二乘估计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电力系统注入转移分布因子基于量测的抗差最小二乘估计方法。【背景技术】
[0002]注入转移分布因子在电力系统实时调度，静态安全分析，阻塞管理等领域具有重要应用。当前传统的注入转移分布因子的计算方法为基于直流潮流模型的直流估计方法，该计算方法计算前需要设定线路电抗参数、节点间线路连络关系、电网功率平衡节点。要想准确计算注入转移分布因子值，必须具备准确的线路电抗参数。但随着运行时间增加，由于设备维护不及时、气候、管理等各方面因素，线路参数将发生偏移，如果没有及时更新线路电抗参数，直流估计方法计算所得的注入转移分布因子将不准确。
[0003]当电网中发生元件退出运行或线路短路开断等故障时，节点间连络关系改变，即电网拓扑结构改变。同样，如果节点间连络关系没有及时更新，注入转移分布因子的计算将出现错误。
[0004]基于直流潮流模型的注入转移分布因子估计方法计算时设定了电网中功率平衡节点，很多情况下，该设置与电网实际运行中的功率平衡策略并不一致(如电网中含有多台调频机组时，应该有多个平衡节点)。因此平衡节点设置的问题也可能导致注入转移分布因子计算结果不准确。
[0005]实时调度应用中，如果使用传统直流估计方法计算得到的注入转移分布因子不准确，那么在线路发生传输功率越限等故障时，电力系统运行人员将不能及时发现故障并执行相应策略排除故障，这将威胁到电力系统的运行安全性可靠性。
[0006]因此，基于直流潮流模型的注入转移分布因子估计方法，由于其参数更新滞后、网络拓扑结构不能及时更新、平衡节点设置与实际不符等问题，已经逐渐不适用于当前多变、复杂的电力系统。
[0007]另外，在交流潮流计算中，可以通过功率方程推导出电力系统灵敏度(包括注入转移分布因子)，但由于该方法同样依赖线路参数形成的节点导纳矩阵，且计算复杂，在注入转移分布因子的计算中很少采用。
[0008]注入转移分布因子在电力系统中的应用，主要包括实时调度、静态安全分析、阻塞管理等方面，这些应用以注入转移分布因子为纽带，根据节点有功注入快速获得传输线路上的有功潮流，并用以做出控制决策。如果所用注入转移分布因子不准确，那么将对决策行为的准确性产生影响，进而对电力系统造成损失甚至破坏，如，当注入转移分布因子不准确时，由它计算得到的线路潮流可能不能反映线路传输功率越限故障，电力系统运行人员将不能及时发现该故障并予以切除。
【发明内容】
[0009]本发明的目的就是为了解决上述问题，提供了电力系统注入转移分布因子的抗差最小二乘估计方法，该方法利用当前电力系统日趋丰富的量测数据，结合抗差最小二乘法提高对注入转移分布因子的估计准确度。从而使电力系统运行人员可以根据贴近实际的支路潮流情况发出准确的实时调度指令。
[0010]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0011]一种电力系统注入转移分布因子的抗差最小二乘估计方法，包括:
[0012]步骤(1):根据注入转移分布因子定义，结合电力系统SCADA量测数据，推导注入转移分布因子的普通最小二乘解的矩阵运算形式；
[0013]步骤(2):在普通最小二乘法的基础上，引入抗差最小二乘法:在注入转移分布因子的普通最小二乘估计解的形式中加入等价权矩阵，利用中位数法求取抗差最小二乘估计迭代初值，开始迭代过程，以线路有功潮流相对残差作为收敛条件，满足收敛域的注入转移分布因子矩阵作为可用的合理值输出。
[0014]所述步骤(1)中注入转移分布因子定义式为:
【权利要求】
1.一种电力系统注入转移分布因子的抗差最小二乘估计方法，其特征是，包括: 步骤(1):根据注入转移分布因子定义，结合电力系统SCADA量测数据，推导注入转移分布因子的普通最小二乘解的矩阵运算形式； 步骤(2):在普通最小二乘法的基础上，引入抗差最小二乘法:在注入转移分布因子的普通最小二乘估计解的形式中加入等价权矩阵，利用中位数法求取抗差最小二乘估计迭代初值，开始迭代过程，以线路有功潮流相对残差作为收敛条件，将满足收敛域的注入转移分布因子矩阵作为可用的合理值输出。
2.如权利要求1所述的一种电力系统注入转移分布因子的抗差最小二乘估计方法，其特征是，所述步骤(1)中注入转移分布因子定义式为:
3.如权利要求2所述的一种电力系统注入转移分布因子的抗差最小二乘估计方法，其特征是，线路k有功潮流总的变化量为系统内所有N个节点注入变化引起的，即:
4.如权利要求1所述的一种电力系统注入转移分布因子的抗差最小二乘估计方法，其特征是，所述步骤(1)中注入转移分布因子的普通最小二乘解的矩阵运算形式:
5.如权利要求1所述的一种电力系统注入转移分布因子的抗差最小二乘估计方法，其特征是，所述步骤(2)中利用抗差最小二乘法估计注入转移分布因子矩阵的迭代形式为:
6.如权利要求5所述的一种电力系统注入转移分布因子的抗差最小二乘估计方法，其特征是，所述第i次迭代后形成的mXm维等价权矩阵戸为:
7.如权利要求1所述的一种电力系统注入转移分布因子的抗差最小二乘估计方法，其特征是，所述步骤(2)中的收敛条件具体为:
【文档编号】G06Q50/06GK104037759SQ201410261491
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月12日 优先权日:2014年6月12日
【发明者】杨明, 王栋, 程凤璐, 韩学山 申请人:山东大学