基于PMU的电力系统状态估计算法研究

本文针对PMU技术以及当前WAMS和SCADA系统量测并存的现状,研究基于PMU的状态估计算法。首先在动态估计中利用PMU量测进行边界协调;然后利用滤波步得到的状态变量值和PMU量测值进行一次线性估计,将非线性动态估计和线性估计结合起来,最大限度利用了PMU数据。     

基于GPS的相量量测单元在电力系统中的应用研究

基于GPS(Global Position System)技术的同步相量量测单元(PMU)可以实时测量节点电压的幅值和相角,介绍了PMU的测量原理以及其在电力系统电网稳定性监测与分析、广域测量系统(WAMS)、暂态稳定预测及控制、在线扰动识别、低频振荡的在线监测与分析、负荷参数辨识等方面的潜在的应用价值.为电力系统分析和控制提供了新思路.     

带有等式约束的状态估计快速算法

提出了一种利用等式约束条件来修正加权最小二乘所得的状态量的状态估计新算法,算法在一定程度上保证了虚拟零注入量测量的有效信息,将增益矩阵解耦成增益子矩阵进行计算,提高了运算速度,保证了状态估计的高效性,有利于实时应用。     

基于改进矩阵束的动态同步相量测量算法

随着现代电网规模不断增大,分布式电源大规模接入,强谐波、高噪声和信号动态多变等问题会降低同步相量测量算法的准确度.为准确测量现代电网同步相量参数,提出一种结合二阶泰勒动态相量模型和改进矩阵束优势的同步相量测量算法,用于动态条件下电力系统同步相量幅值和相角参数精确测量.本文先对算法进行数学推导,然后根据我国同步相量装置检测规范中指定的实验案例对测量准确度进行详细评估.实验结果表明,算法在频率偏差、幅度调制等情景下具有很高的测量精度,符合我国同步相量检测规范要求,具有一定工程应用价值.     

一种基于量测变换的快速解耦状态估计方法

提出了一种基于支路功率量测变换的快速解耦状态估计和不良数据辨识方法 ,不但保留了传统快速解耦状态估计的优点 ,而且可以很好地处理大 R/X比值和存在单个或多个不良数据等问题 .算例表明方法快速有效 .     

电力系统中基于同步相量测量技术的探析

介绍了同步相量测量技术及其在电力系统中暂态稳定预测与控制、状态估计与动态监视、故障定位、构建基于同步相置测量技术的广域测量系统中的应用,分析了同步相量测量技术在这些领域研究中的重要作用及其对电力系统安全的重要意义。     

基于相量测量单元优化配置的配电网谐波状态估计研究

随着大量电力电子设备的接入,配电网谐波问题愈发严重。谐波状态估计的准确性直接影响到后续的谐波治理效果。相量测量单元(PMU)可以实时测量节点电压与支路电流,可借助其实现谐波状态估计。然而目前PMU价格较高,如何进行合理的优化配置保证全网谐波状态可观,同时提高谐波状态估计的准确性,是亟待解决的问题。文章首先构建了以PMU经济配置和谐波状态估计精度最高为目标的PMU优化配置模型,并提出一种改进二进制粒子群-遗传混合算法用于求解。随后在实时仿真器中搭建IEEE14节点模型,选用均值插补法以及Vondrak滤波法进行数据处理并分析了优化所得多种PMU配置场景对谐波状态估计的影响。结果表明,文章所提算法从减少投资成本及降低谐波状态估计误差角度考虑,能够给出合理的PMU配置方案,有助于支撑工程决策。     

广域同步相量测量中频率特性研究

“广域同步相量测量”是一种在统一时钟协调下实现大电网实时同步测量的重要技术。是广域电力系统稳定分析和控制的前提和基础。为此对广域同步相量测量中频率的分布特性进行分析研究。     

基于新电源模型的动力锂电池荷电状态估计研究

锂电池的等效电路模型与电池内部电化学状态不一致,对电池状态的估计不可避免地存在很大误差.基于算法的补偿不能从根本上解决问题.故提出一种基于电池内部电化学反应和电池的外部特性关系的电源模型.经实验测试,该电池模型与现有的电池模型相比精度较高.     

一种给水管网震后水力状态的评价方法

对于给水管网在震后的工作情况和服务水平,合理的水力状态的评价是很有必要的．在分析了地震对管线产生破坏程度的基础上,采用描述管线破坏程度的量化参数——泄漏面积标定了震后管线破坏状态的大小,将管线受地震的破坏程度定量化．在此基础上,将泄漏面积的分析模型与给水管网水力分析模型相结合,进行带泄漏模型的管网水力计算,建立了震后管网水力分析模型．给出了考虑泄漏模型的震后给水管网水力状况分析的步骤,以一个典型的给水管网为例,模拟了震后给水管网水力状况,得到了震后管网中各节点的压力状态．分析结果表明,带有泄漏模型的震后水力分析模型较好地反映了地震对管线的不同破坏程度的影响,合理的泄漏模型是正确评价震后给水管网供水能力的基础．     

一种计及参数误差的电网谐波状态估计方法

综合考虑测量误差和参数误差,提出利用总体最小二乘估计算法进行谐波状态估计.将母线分为非谐波源母线和可能有谐波源的母线,减少了未知状态变量的数目.通过IEEE-14节点谐波测试系统进行了仿真分析,验证了该方法的合理性和可行性.采用Matlab计算程序,随机抽样10 000次,分析了测量误差和参数误差都服从高斯分布时谐波状态估计算法的精度.结果表明,在考虑测量和参数2种误差的情况下,用总体最小二乘法对系统进行谐波状态估计能得到有效的估计结果.     

一种基于遗传-禁忌混合策略的PMU最优配置方法

以电力系统状态完全可观测和相量测量单元配置数目最小为目标,形成PMU最优配置问题.相量测量单元可以测量母线电压相量,结合测量数据采用改进的快速拓扑可观测性分析方法保证系统完全可观测,应用遗传算法和禁忌搜索算法的混合策略求解最优配置问题,实现全局最优.以IEEE 9节点系统和IEEE 39节点系统为例进行验证,结果表明,直接利用节点可观测原则判断电力系统的可观测性,可以提高可观测性分析的计算效率.     

一类基于改进Weibull分布模型的 电力电缆寿命评估方法

对电缆的剩余寿命进行评估是电缆寿命管理的关键环节,以往电缆寿命评估的方法中有Arrhenius方法和Weibull分布模型。对这两种方法分别进行分析,特别是确定Arrhenius模型中激活能的计算,以及应用Weibull分布模型对电缆寿命进行评估。最后以实际电缆的状态监测数据,对简化的Arrhenius模型进行仿真,说明所提出的方法是有效的。     

基于开路电压特性的动力电池健康状态诊断与估计

电池系统复杂的配置和严苛、不确定性的工作环境造成的电池衰退过程极为复杂.为了准确地实施电池系统的管理与控制以保证其高效、可靠和安全运行,有效的电池健康状态诊断与估计必不可少.利用容量增量分析和差分电压分析等原位电化学分析方法对电池开路电压特性变化进行分析,建立电池容量衰退与其衰退机理的量化关系,追溯到电池衰退的源头,从衰退机理角度对电池健康状态进行更真实和更准确的诊断.同时,建立基于电池开路电压曲线的容量估计模型用于电池健康状态估计,该模型不仅能捕捉电池内部不同阶段电化学反应特性,而且具有较高的精度和鲁棒性.在电池全生命周期内,该模型估计误差均小于4%.     

基于增量最小二乘算法的配电网状态估计

利用配电网实时量测数据和规格化的负荷历史数据,以各负荷的有功功率和无功功率的增量作为状态量,使状态量与目标函数近似线性关系,在小区间内迭代线性最小二乘法逐次逼近非线性关系,在线估计配电网用户的实时负荷。通过IEEE典型算例验证该方法可行。     

基于免疫模糊聚类算法的电网抗差状态估计

提出了一种基于免疫进化模糊聚类算法的电网抗差状态估计方法.该方法首先计算出量测数据的标准残差rN和相邻采样时刻量测值之差Δz,初步将量测数据划分为可疑数据和可靠数据.分别在0.5～1和0～1之间随机生成可靠数据和可疑数据的隶属度,形成初始分类矩阵,克服了整个分类矩阵在0～1之间随机生成的缺陷,并大大加快了算法的收敛速度.之后以γN和△z为特征值,应用免疫进化算法对分类矩阵进行模糊聚类,以获得各个量测量的良数据隶属度.依据各个量测量的良数据隶属度,进一步将量测数据划分入淘汰区、降权区、保权区进行状态估计.该方法能获得较高的抗差能力和状态估计精度,且数值稳定性较好.对IEEE14节点系统的算例仿真表明了该方法的有效性.     

基于状态估测法的双通道励磁装置跟踪技术

针对双通道可控硅励磁装置普遍采用的通道状态跟踪技术存在微机故障时切换可靠性较低的问题,提出一种通过发电机状态参数估测可控硅控制角度的跟踪技术.运用该技术研制的双通道励磁装置具有在线切换扰动小、微机故障情况下切换可靠性高等优点.