基于PMU的状态估计研究

发布时间：2017-09-20 05:38

  本文关键词：基于PMU的状态估计研究

  更多相关文章： 电力系统 状态估计 同步相量测量单元 降阶算法

【摘要】：随着电力工业的不断发展,电网结构及调控方式日趋复杂。电力系统平稳运行对实时状态的精确性和完整性要求日益提高。电力系统状态估计作为能量管理系统中的重要组成部分,能够利用量测系统的冗余信息,通过数学算法对随机干扰造成的错误信息进行修正,增强量测数据可靠性,预测系统的运行状态,为电网的在线计算、分析应用提供数据基础。传统状态估计的量测量由数据采集与监控系统(SCADA)系统提供,包括支路潮流、节点注入功率以及节点电压幅值等。20世纪初随着科技的发展,以全球定位系统(GPS)为基础的同步测量技术快速兴起,为状态估计带来了高精度且全网同步的量测信息,使状态估计的发展出现了新的契机。针对SCADA量测量和PMU量测量将长期共存的局面,文章首先介绍了电力系统状态估计的数学模型以及经典状态估计算法,并对两套量测装置的数据匹配性问题进行了简单的介绍,提出可行的处理方案。然后,在传统非线性状态估计模型中引入同步量测数据,提出以混合量测为基础的状态估计算法。该算法将系统中的状态量分成PMU可观测量和PMU不可观测量,并分别进行估计。这种解耦的算法相对于现有的混合状态估计算法计算更加简洁,并且有较高的数字稳定性。最后,利用多个IEEE标准测试系统对算法进行验证,通过与传统最小二乘法和快速分解算法的对比,证明该算法在数值稳定性和精度上有很大优势。
【关键词】：电力系统 状态估计 同步相量测量单元 降阶算法
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM73;TM76
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-16
• 1.1 电力系统状态估计研究的背景意义8-10
• 1.2 电力系统状态估计的作用10-11
• 1.3 国内外研究现状11-14
• 1.3.1 传统状态估计11-12
• 1.3.2 基于PMU的状态估计12-14
• 1.4 本文主要研究工作14-16
• 2 电力系统状态估计理论基础16-28
• 2.1 电力系统状态估计数学模型16-19
• 2.1.1 电力系统量测模型16-17
• 2.1.2 电力网络的数学模型17
• 2.1.3 电力系统量测方程17-18
• 2.1.4 状态估计评价模型18-19
• 2.2 经典状态估计算法简介19-26
• 2.2.1 基本加权最小二乘法19-21
• 2.2.2 快速分解算法21-24
• 2.2.3 量测变换算法24-26
• 2.3 算法对比26-27
• 2.4 小结27-28
• 3 PMU量测系统简介及其在电力系统中的应用28-40
• 3.1 同步相量测量原理29-31
• 3.1.1 同步相量的表示29
• 3.1.2 相角测量原理29-31
• 3.2 同步相量测量系统在电力系统中的应用31-33
• 3.3 PMU与SCADA量测数据分析及相关问题研究33-38
• 3.3.1 PMU量测量与SCADA量测量对比33-34
• 3.3.2 数据兼容性问题研究34-38
• 3.4 小结38-40
• 4 基于PMU的状态估计算法介绍40-48
• 4.1 线性算法40-43
• 4.2 非线性算法43-47
• 4.3 小结47-48
• 5 基于PMU的降阶二次算法48-56
• 5.1 基于PMU的降阶二次状态估计算法介绍48-51
• 5.1.1 PMU可观测变量状态估计48-49
• 5.1.2 PMU不可观测变量状态估计49-51
• 5.2 算法的实现过程51-52
• 5.3 算法特性分析52-55
• 5.3.1 数值稳定性分析52-54
• 5.3.2 估计精度分析54-55
• 5.4 结论55-56
• 6 总结与展望56-58
• 参考文献58-60
• 致谢60-61
• 个人简历、在学期间发表的学术论文61

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王力哲,王心丰,范正刚,薛巍;电力系统中厂站/全网双层状态估计[J];电网技术;2001年02期

2 彭世康,王永刚;一种新的三相状态估计算法[J];继电器;2001年01期

3 卫志农,周红军,顾杵,唐治育;保留非线性三相配电网状态估计[J];南京理工大学学报(自然科学版);2003年04期

4 韩富春,任先成;快速解耦状态估计算法研究[J];电力系统及其自动化学报;2003年06期

5 张丽,韩富春;带有等式约束的状态估计快速算法[J];太原理工大学学报;2003年05期

6 黄滔,卢建刚,张辉;广东省调提高状态估计计算精度的措施[J];电网技术;2004年16期

7 李雪;王克文;;在线概率状态估计[J];中原工学院学报;2006年01期

8 郑健;王承民;张强;刘志强;;自适应抗差理论在配网状态估计中的应用[J];继电器;2006年10期

9 吴建中;余贻鑫;;配电网集成负荷估计和状态估计(英文)[J];天津大学学报;2006年S1期

10 任江波;郭志忠;;电网自愈控制中的状态估计模式研究[J];电网技术;2007年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 徐兴华;陈万里;;地调状态估计实用化探讨[A];华东六省一市电机工程（电力）学会输配电技术研讨会2002年年会山东电机工程学会交流论文集[C];2002年

2 郭金莲;范晓丹;赵洪山;;分布式状态估计算法的研究[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集（上册）[C];2008年

3 刘耀年;郝静;;基于分布式抗差加权最小二乘法的状态估计[A];第十一届全国电工数学学术年会论文集[C];2007年

4 刘顺明;刘耀年;于贺;汤德海;;基于抗差加权最小二乘法的分布式状态估计[A];高效 清洁 安全 电力发展与和谐社会建设——吉林省电机工程学会2008年学术年会论文集[C];2008年

5 何青;欧阳红林;杨民生;童调生;;基于最优定界椭球的自适应集员状态估计[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集（上册）[C];2004年

6 郭晓林;曹军海;贾小平;;模糊状态估计在机动目标跟踪中的应用[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年

7 林桂华;张艳军;周苏荃;;基于量测变换的混合量测状态估计算法[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集（上册）[C];2008年

8 景渤雯;赵璐;张雨生;;基于PMU的状态估计研究现状及发展展望[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集（上册）[C];2008年

9 彭云辉;缪栋;刘云峰;;SR-UKF在状态估计中的应用[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年

10 王正志;肖齐英;;部分参数不准确的线性系统H_∞状态估计滤波问题[A];1993年控制理论及其应用年会论文集[C];1993年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 王吉华;多轴转向车辆状态估计与控制研究[D];南京航空航天大学;2013年

2 Sideig Abd elrhman Ibrahim Dowi;PMU测量单元对电力系统动态状态估计影响研究[D];华北电力大学;2015年

3 任江波;电力系统过程状态估计研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

4 陈芳;电网状态估计及其扩展的理论研究[D];山东大学;2010年

5 畅广辉;基于混合量测的电力系统分布式状态估计研究[D];武汉大学;2009年

6 王永;互联电网分布式状态估计和混合量测状态估计研究[D];哈尔滨工业大学;2008年

7 白宏;基于PMU量测信息的面向过程状态估计研究[D];哈尔滨工业大学;2008年

8 黄彦全;电力系统状态估计若干问题的研究[D];西南交通大学;2005年

9 柯晶;强跟踪状态估计与群集辨识[D];浙江大学;2003年

10 李强;基于PMU量测的电力系统状态估计研究[D];中国电力科学研究院;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王珊珊;利用支路信息进行电力网络拓扑辨识[D];郑州大学;2015年

2 张娜;电流推算法及其与新息图相结合的状态估计研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

3 沈豪栋;一种基于参数修正的区域性电网状态估计改进方法[D];上海交通大学;2014年

4 胡晓艳;分布式平台下的配电网状态估计研究[D];华北电力大学;2015年

5 贾楠;基于WAMS的电力系统状态估计及其应用[D];华北电力大学;2015年

6 白铎;智能电网状态估计及性能分析[D];电子科技大学;2015年

7 安维亮;离散时间复杂网络的状态估计[D];南京邮电大学;2015年

8 沈超;自愈控制下电网状态估计的研究[D];南京邮电大学;2015年

9 邳浚哲;不良数据检测辨识及提高状态估计合格率的方法研究[D];华北电力大学;2015年

10 张鹏飞;离散时间随机系统的状态估计与最优控制器设计[D];青岛科技大学;2015年

，

本文编号：886245