重庆邮电大学本科毕业设计〔论文〕
小二乘法的状态估计,其特点是收敛性能好,估计质量高。然而由于这种算
法的计算量和使用内存比拟大,难以用于大型电力系统的实时计算。之后,
H.P.Horisberger 等人吸取潮流计算经验而建立的快速分解状态估计算法,兼顾
了计算速度、收敛性、使用内存和对各种类型测量量的适应性等方面的优点,
可以看成是根本加权最小二乘法状态估计的实用形式。接着,美国电力公司
(American Electric Power)的道帕兹恩(J. F. Dopazo)等人提出了测量变换估计算
法,它也属于最小二乘法的总体算法,其特点是仅用支路潮流测量值,计算
速度快、使用内存少和程序简单,虽然难以处理结点注入型测量量,但并不
阻碍其实用性,在 1975 年就投入了实际运行。在同一时期,美国邦那维尔电
力系统的拉森(R. E. Larson)等人提出了卡尔曼型的逐次估计算法,但由于电力
系统状态量的维数较高,不得不采用对角化的状态估计误差协方差矩阵,因
此这样虽然有节省内存和提高计算速度的优点,却降低了收敛性能和估计质
量而阻碍了实用性。其后在美国的其它电力公司以及挪威、瑞典、日本、法
国、英国、澳大利亚、意大利和前苏联等国相继开展这方面的研究工作。最
早应用状态估计程序的是挪威水利电力局(Tokle)所属的较小的电网和美国电
力公司(AEP)所属的较大的电网;至 70 年代末 80 年代初,世界上约有十几个
电网在正常运行中使用了状态估计程序。状态估计在电力系统中所得到的效
果己被肯定,新设计的电力系统调度中心都应包含这一新的功能。
自 70 年代末开始,我国北京、广东和华东等电力系统先后与有关科研机
构和高等院校合作开展了状态估计课题的研究工作。80 年代初北京电力系统
进行了状态估计的实时试验。
第二节 电力系统状态估计的主要内容
电力系统的各种遥测、遥信信息是通过远动装置转送到调度中心的,由
于远动装置的误差及在传送过程中各个环节所造成的误差,使这些数据存在
不同程度的误差和不可靠性。此外,由于量测装置在数量上或者种类上的限
制,往往不可能得到完整的、足够的电力系统分析所需要的数据。为解决上
述问题,除了不断改善量测与传输系统外,还可以采用数学处理的方法来提
高量测数据的可靠性和完整性。因此,电力系统状态估计就是为适应这一需
要而提出来的。
从掌握电力系统运行情况的要求来看,总是希望能由足够多的测量信息
通过远动装置送到调度中心,但从经济性与可靠性来看,只能要求将某些必
不可少的信息送到调度中心,通常称足够表征电力系统特征所需要最少数目
的变量为电力系统的状态变量。电力系统状态估计就是要求能在测量量有误
差的情况下,通过计算以得到可靠的并且为数最少的状态变量值
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。为了满足
状态估计计算的上述需要,对电力系统的量的测量在数量上要求有一定的裕
度。通常将全系统中独立量测量的数目与状态量数目之比,称为冗余度。只
有具有足够冗余度的量测条件,才可能通过计算机以状态估计算法来提高实
时信息的可靠性与完整性,建立实时数据库。
由于电力系统远动装置的工作情况是会经常变化的,当远动信息量严重
缺乏时,状态估计无法工作。因此,在状态估计之前需要进行可观测性检验。
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