基于WAMS的电力系统状态估计及其应用

发布时间：2017-10-12 01:02

  本文关键词：基于WAMS的电力系统状态估计及其应用

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【摘要】：随着智能化渐渐成为目前现代电力网络发展的新趋势,电网运行模式以及构架越来越复杂,能量管理系统里一个重要组成的部分就是电网状态估计,它的精度和实时性会直接影响到电力系统分析、决策和控制的准确性以及实时性,因此,为了保证电力系统的安全、经济和可靠的运行,电力调度控制中心能够迅速并准确掌握系统实时运行状况,对电网状态估计理论的研究与实践,无论从深度上还是广度上都提出了更高的要求。本文首先简要介绍了状态估计研究的必要性及意义,回顾了现今国内外对于状态估计研究的动态及发展方向,基于同步相量测量技术的广域测量系统的研究在一定程度上缓解了当前对大规模互联电力系统进行动态分析与控制的问题,同时客观分析了目前乃至今后很长一段时间,会是WAMS系统和EMS系统并存互补的现状。接着详细讲述了状态估计的理论知识,包括基本概念、主要功能、流程及典型的数学模型和传统算法。针对VAMS系统在状态估计里的运用,介绍了WAMS构成原理,如何利用WAMS数据进行电力系统状态估计,提出通过利用WAMS核心部件PMU的量测数据与SCADA量测数据结合的混合量测方式,来提高提高系统的冗余度及精度。基于混合量测,对于PMU的介绍,主要侧重在状态估计应用里实现的功能及可观测状态下优化算法,进而达到提高测量精度的目的。最后,利用综合分析法,对上述的状态估计结果进行分析评估,达到了提高电力运行的经济和社会效益的目的。
【关键词】：状态估计 广域测量系统 混合量测 优化算法 综合分析
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM732
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 课题研究的背景和意义10-11
• 1.2 课题研究的国内外动态11-15
• 1.2.1 电力系统状态估计的研究动态11-12
• 1.2.2 广域相量测量系统(简称WAMS)的研究动态12-14
• 1.2.3 基于WAMS的状态估计研究动态14-15
• 1.3 本文研究的主要工作15-16
• 第2章 状态估计基础理论研究16-29
• 2.1 状态估计的基本概念16
• 2.2 状态估计的主要功能16-17
• 2.3 状态估计的数学模型17-20
• 2.3.1 量测系统的数学模型17-18
• 2.3.2 电力网络的数学模型18-19
• 2.3.3 电力系统的网络方程19-20
• 2.4 状态估计的几种经典算法20-28
• 2.4.1 加权最小二乘法20-23
• 2.4.2 快速分解法23-25
• 2.4.3 基于量测变换的状态估计法25-27
• 2.4.4 三种经典状态估计算法比较27-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第3章 基于WAMS的状态估计研究29-48
• 3.1 WAMS构成的基本原理29-34
• 3.1.1 时间同步系统30-31
• 3.1.2 相量测量单元31-33
• 3.1.3 WAMS主站33
• 3.1.4 信息交换系统33-34
• 3.2 利用WAMS数据进行状态估计34-42
• 3.2.1 线性状态估计34-35
• 3.2.2 非线性状态估计35-36
• 3.2.3 改进的状态估计方法36-42
• 3.3 基于改进WAMS混合量测的廊坊地区状态估计42-47
• 3.3.1 1号节点系统状态估计43-44
• 3.3.2 2号节点系统状态估计44-47
• 3.4 小结47-48
• 第4章 WAMS核心元件PMU在状态估计中的研究48-64
• 4.1 PMU的原理48-49
• 4.2 PMU的应用49-50
• 4.3 系统可观测下的PMU配置研究50-52
• 4.4 基于特定应用的PMU配置方法52-54
• 4.4.1 涉及系统同调性的PMU配置方法52-53
• 4.4.2 涉及提高状态估计精度的PMU配置方法53-54
• 4.4.3 涉及潮流方程直接可解的PMU配置方法54
• 4.5 基于可观测的状态估计算法优化54-62
• 4.5.1 传统自适应遗传算法55-56
• 4.5.2 改进的自适应遗传算法56-58
• 4.5.3 自适应遗传算法的优化58-59
• 4.5.4 基于WAMS优化算法的廊坊地区状态估计59-62
• 4.6 小结62-64
• 第5章 基于WAMS的状态估计优化评估64-73
• 5.1 组合评价理论介绍64-66
• 5.1.1 现代评价方法发展历程64
• 5.1.2 综合评价方法在电力系统中的应用64-66
• 5.1.3 组合评价的概念及思路66
• 5.2 状态估计优化综合评价66-72
• 5.2.1 层次分析法介绍66-68
• 5.2.2 专家打分法介绍68-70
• 5.2.3 廊坊地区状态估计优化配置工程评价分析70-72
• 5.3 小结72-73
• 第6章 结论和展望73-74
• 参考文献74-77
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果77-78
• 致谢78-79
• 作者简介79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 高厚磊，厉吉文，文锋，江世芳，，徐丙垠;GPS及其在电力系统中的应用[J];电力系统自动化;1995年09期

2 谭学清,李光熹,熊曼丽;直角坐标形式混合法状态估计[J];电力系统自动化;1997年12期

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本文编号：1015757