基于μPMU与AMI混合量测的配电网状态估计方法

发布时间：2020-04-30 15:38

【摘要】：分布式电源(DG)、电动汽车(EV)、储能装置(ESS)等可控负荷的规模化接入与应用,使配电网具备主动调节的能力。为实现配电网协调优化运行控制,需要配电网状态估计提供准确的状态估计结果,从而感知系统的实时运行状态。微型相量测量单元(μPMU)和高级量测体系(AMI)逐渐应用到配电网中,为配电网状态估计提供了实时量测数据,研究基于μPMU和AMI混合量测的配电网状态估计具有重要的实际意义。本文首先介绍含μPMU和AMI的配电网量测体系,分别归纳μPMU和AMI量测数据的特点,根据μPMU和AMI量测采样步长的差异,对μPMU和AMI混合量测进行数据融合。其次提出基于μPMU电流量测的实时网络拓扑分析方法,通过μPMU量测的关键支路电流有效值之比,与联络开关的开关变化系数的大小关系进行比较,辨识配电网网络拓扑变化;进而修改网络拓扑的开关矩阵和节点支路关联矩阵;然后采用广度优先搜索算法对更新后的节点关联矩阵进行搜索,实现实时的网络拓扑分析;通过IEEE33节点算例的不同运行场景的仿真,结果表明该方法具有可行性和准确性。然后针对中压配电网量测系统的典型配置情况,研究主干线、中压配电网T接线、低压配电网多分支线等不同接线方式的参数估计方法;根据不同量测数据提出参数估计模型,开展基于AMI电量信息的中压配电网主干线参数估计;提出多时段μPMU与AMI混合量测的T接线路参数估计方法,探索低压配电网多分支线路等效模型的参数估计方法;分别用不同的典型算例系统验证所提方法的有效性和可行性。最后提出基于混合量测的节点电压状态估计算法;计及不同量测系统的采样步长进行量测数据融合,确定中低压配电网状态估计输入数据的量测类型,相应的修改各个量测的权重系数,建立相应的量测方程以及所对应的雅可比矩阵,并针对中低压配电网的参数特点对雅可比矩阵进行简化;采用扩展的IEEE 33节点算例系统对所提方法进行验证,仿真结果表明所提方法的有效性和可行性。
【图文】：

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文各种低压用户处装设 AMI 量测装置，主要用来获取各种用户的用电信息。2.1.2 μPMU 量测数据特点近年来，μPMU 逐渐应用于配电网中，μPMU 能够提供大量的高精度电压相量和电流相量量测，对于提高配电网状态估计的精度与速度具有重要意义。2017 年立项了 智能电网技术与装备 国家重点专项，对 基于微型同步相量量测的智能配电网运行关键技术 进行研究，研究的内容主要为在配电网中大量应用 μPMU 装置，从而使得主动配电网运行更加安全可靠。随着国家对配电网投入的增加，以及用户对用电质量越来越高的要求，今后 μPMU 测量装置会广泛应用到配电网。

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文压相对误差为 0.31%，节点 6 的最大电压相对误差为 0.33%。除此之外绝大部分的各节点的电压相对误差都小于 0.2%，，该算例仿真结果表明本文所提的低压配电网多分支线等效模型的有效性以及准确性，为低压配电网状态估计奠定了基础，具有良好的工程应用前景。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM933.313

【参考文献】

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本文编号：2645925