基于断路器零阻抗特性的PMU量测状态估计方法

发布时间：2018-11-20 15:39

【摘要】：互感器和通信系统噪声使得相量测量单元(PMU)量测量存在随机误差,使得PMU无法准确监测系统动态过程,因此提出一种动态过程中基于PMU量测的状态估计方法。针对故障后网络拓扑改变,集中式状态估计不再可行的问题,提出适用于动态过程的分布式状态估计框架;基于零阻抗特性构造了断路器状态未知情况下的非线性虚拟量测方程,进一步提升冗余度;建立了动态过程中计及断路器零阻抗虚拟量测的状态估计模型,推导了雅可比矩阵的具体形式,并采用非线性加权最小二乘(NWLS)对模型进行求解。仿真分析表明该方法不但能够对节点电压相量和断路器电流相量进行估计,同时能够确定状态未知断路器的开合状态,同时算法满足应用的实时性要求。
[Abstract]:The noise of transformer and communication system causes random errors in (PMU) measurement of phasor measurement unit, which makes PMU unable to accurately monitor the dynamic process of the system. Therefore, a state estimation method based on PMU measurement in dynamic process is proposed. In order to solve the problem that centralized state estimation is no longer feasible after the network topology changes after failure, a distributed state estimation framework for dynamic processes is proposed. Based on the zero-impedance characteristic, the nonlinear virtual measurement equation of circuit breaker with unknown state is constructed to further enhance the redundancy. A state estimation model considering the virtual measurement of zero impedance of circuit breaker is established in the dynamic process. The concrete form of Jacobian matrix is derived and the nonlinear weighted least square (NWLS) is used to solve the model. Simulation results show that this method can not only estimate the voltage phasor and current phasor of the circuit breaker, but also determine the on-off state of the circuit breaker with unknown state, and the algorithm can meet the real-time requirements of the application.
【作者单位】： 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2012-CB215206) 国家自然科学基金资助项目(51222703) 高等学校博士点基金资助项目(20120036110009) “111”项目(B08013)~~
【分类号】：TM933.313;TM561

【参考文献】

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1 卢志刚,许世范,史增洪,韩岩;部分电压和电流相量可测量时电压相量的状态估计[J];电力系统自动化;2000年01期

2 赵红嘎,薛禹胜,汪德星,葛敏辉,李碧君;计及PMU支路电流相量的状态估计模型[J];电力系统自动化;2004年17期

3 丁军策;蔡泽祥;王克英;;基于广域测量系统的状态估计研究综述[J];电力系统自动化;2006年07期

4 刘灏;毕天姝;周星;薛安成;杨奇逊;;电力互感器对同步相量测量的影响[J];电网技术;2011年06期

5 秦晓辉;毕天姝;杨奇逊;盛根林;;计及PMU量测信息的状态估计快速解耦新方法[J];华北电力大学学报(自然科学版);2008年02期

6 丁剑;白晓民;王文平;赵伟;方竹;;电力系统中基于PMU同步数据的应用研究综述[J];继电器;2006年06期

7 秦晓辉;毕天姝;杨奇逊;;基于WAMS的电力系统机电暂态过程动态状态估计[J];中国电机工程学报;2008年07期

8 刘灏;毕天姝;杨奇逊;;数字滤波器对PMU动态行为的影响[J];中国电机工程学报;2012年19期

【共引文献】

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1 龚蓬,陈效军;计算机实时控制动态测量异常值的灰色系统方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1999年04期

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3 贺俊吉,张广军;结构光三维视觉检测中光条图像处理方法研究[J];北京航空航天大学学报;2003年07期

4 姜永军，，张玉宝;形状误差检测数据处理的一种新方法──逐次删点法[J];包头钢铁学院学报;1996年02期

5 赵可人;沙宏玮;曹丽华;;变压器油粘度的测定[J];变压器;1989年12期

6 赵可人;沙宏玮;曹丽华;;用瞬态热丝法测定变压器油的热导率[J];变压器;1990年08期

7 吴雷;夏立;;舰船综合电力系统状态估计研究现状与展望[J];船电技术;2011年06期

8 白雪;安志勇;石利霞;;光学瞄准镜相对畸变测试技术研究[J];长春理工大学学报(自然科学版);2011年01期

9 何煦;赵强;韩冰;;空间点坐标测量原理在检测技术中的应用及精度分析[J];测绘科学;2009年03期

10 赵扬;套圈直径测量误差分析[J];轴承;1993年02期

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2 许金明;;基于PMU和等效电流量测变换的电力系统状态估计算法研究[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 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

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5 钱诚;基于PMU信息的快速网络拓扑分析[D];华北电力大学（北京）;2011年

6 李孟林;水下目标精确定位系统研究[D];大连海事大学;2011年

7 张琢;复瞄精度测试系统的设计研究[D];长春理工大学;2011年

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3 吴笃贵,徐政;基于相量量测的电力系统谐波状态估计(Ⅱ)——可观性、质量评估与算例研究[J];电工技术学报;2004年03期

4 李碧君,薛禹胜,顾锦汶,韩祯祥;电力系统状态估计问题的研究现状和展望[J];电力系统自动化;1998年11期

5 卢志刚,许世范,史增洪,韩岩;部分电压和电流相量可测量时电压相量的状态估计[J];电力系统自动化;2000年01期

6 舒彬,赵云;实时网络分析中对电流量测的改进[J];电力系统自动化;2000年03期

7 程浩忠,袁青山,汪一华,龚劲松;基于等效电流量测变换的电力系统状态估计方法[J];电力系统自动化;2000年14期

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1 张进;电力系统动态仿真可信度研究[D];华北电力大学（北京）;2005年

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3 颜振刚;断路器机械参数测量的新方法[J];高压电器;1984年05期

4 ;《高压电器》1987年总目次[J];高压电器;1987年06期

5 毛学仁;引进法国MG公司断路器技术的经验[J];高压电器;1989年02期

6 韩经观,唐嘉隆,卢江平;DW13—35、DW13—35Ⅰ型断路器切合空载长线试验[J];高压电器;1989年04期

7 刘仁泉,张继秀;确定运行中断路器回路接触电阻的简便方法[J];内蒙古电力技术;1989年03期

8 郭为金;20kV少油断路器的运行经验[J];华东电力;1994年04期

9 罗昌民;发电机变压器组断路器失灵保护[J];继电器;1994年01期

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4 李晋;;断路器分闸动作参数自动记录的研究[A];电气化铁路牵引变电所新技术研讨会论文集[C];2004年

5 陈培国;王立权;;新一代低压万能式断路器的研制开发[A];中国电工技术学会低压电器专业委员会第十二届学术年会论文集[C];2005年

6 江国锋;谢志华;;浅谈NYDK1低压真空断路器的技术性能[A];中国电工技术学会低压电器专业委员会第十二届学术年会论文集[C];2005年

7 李平诗;徐澄;;高压断路器在线监测系统研究[A];全国大中型水电厂技术协作网第二届年会论文集[C];2005年

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7 陈楠　刘潇;天津主网老旧设备获“新生”[N];国家电网报;2010年

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6 刘冬;人工神经网络在电器优化设计中的研究[D];沈阳工业大学;2004年

7 张迎春;基于ADAMS的低压断路器优化设计及仿真研究[D];江苏大学;2005年

8 刘丽;基于LabVIEW的断路器机械特性测试系统的研究[D];福州大学;2006年

9 杨晓军;断路器机械特性检测装置设计[D];天津大学;2006年

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本文编号：2345299