南通电网实时状态估计的工程化调试和应用

工 作 ． 作 量 是其 他 应 用 软件 的几 倍 ， 工 因此 本 文 结
合 江苏 南通 电 网的工程 应用 对这 一 问题进 行探讨 。
２ 量 测预 处 理 ［ ３ ］
１ 状态估计算法基本原理
电力 系统 的 运行 状态 可用母 线 电压 幅值 、 电压 相 角 、 路 有 功 与无 功潮 流 、 点 有 功 与无 功 注 入 线 节
功 角 ； 、 Ｇ、 均 为 ｂ Ｎ一１ 维 的雅 可 比子 矩 Ｍ Ｆ、 Ⅳ ｘ（ ）
阵 ， 素 结 构 与支路 节 点 关联 矩 阵 相 同 ， 元 即每 行 只 有 ２个 非 零 元素 ． 支路 对 嘘 的菲 零 元 素 位予 第 ｉ
文献标 识 码 ： Ｂ
文 章编 号 ：０ ９ ０ ６ （０ ６ ０ — ０ ０ ０ １ ０ — ６ ５ ２ ０ ）４ ０ ３ — ３
状 态估 计 是 实时 电 网分 析 的基 础 ． 也是 能量 管 理 系 统 （ ＭＳ 的核 心软 件 ． 主要 功 能 是对 数 据 采 Ｅ ） 其 集 与监 控 （ Ｃ Ａ） Ｓ ＡＤ 系统传 来 的遥 信 、 遥测 数 据进 行 数 理 统 计 分 析 ． 除不 良数 据 ， 足 未 采 集 量 测 数 去 补 据 ． 算 出比 Ｓ Ａ 计 Ｃ ＤＡ量测 信 息更 为准 确 、 整 的系 完 统运行方式 ． 为其 他 网络 分 析 软 件 如 潮 流 、 态 安 静
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江
３ ０ ２０ ０ ６年 ７月
苏
电
机
工
程
第２ ５卷 第 ４期
Ｊａ ｇ ｕＥｌｃｒ ａ ｇｎ ｅ ｎ ｉｎ ｓ ｅ ｔ ｃ ｌ ｉ Ｅｎ ｉｅ ｒ ｇ ｉ
南通电网实时状态估计 的工程化调试和应用
李云鹏 ， 耿 建 ， 李会 军 ， 孙名扬

关系式。 由此 ． 态估计 的算 法原 理 可概括 为使 量测 状
统 计误 差最 小 满足 电压 电流 关 系的一组 潮 流解 。 通常 Ｓ Ａ Ｃ ＤＡ量 测 和状 态估 计 的计 算结果 不 相
全分析 、 最优 潮 流 、 障分 析等 提供 完 整 、 故 可靠 的 系 统 运行 数据 －］在 电力 生产和 调度 过 程 中 ， １ 。 ＂ ４ 状态 估
式（） ２ 为支 路 玎两 端 功率 量 测 应满 足 的理 论关
系， 在实 际工 程 中不能 直接 应用 。 （ ） 式 ２ 中 有 可能 没有 配 置该 量 测 ， 或者 该 量 测不 一 定 准 确 ， 则式 （ ） ２
式中 ： Ｐ为有 功 功 率 ； ９为 无功 功 率 ； Ｖ为 电压 ； ０为
（ ． 通供 电公 司 ， 苏 南通 ２ ６ ０ ； ． 瑞科 技股 份有 限 公 司 ， 苏 南 京 ２ ０ ０ ） １ 南 江 ２ ０ ６ ２南 江 １０ ３
摘 要 ： 分 析 状 态估 计 算 法 原 理 的 基 础 上 ， 在 结合 江 苏 南通 电 网 能 量 管 理 系统 （ ＭＳ 的 实 际应 用 ， 统 讨 论 了状 态 Ｅ ） 系 估 计 工程 化 调 试 和 维 护 方 法 ， 包括 量 测 、 扑 关 系 、 型 参 数 的 辨 识 和 校 正 方 法 ， 拓 模 以及 量 测 控 制 在 状 态估 计 中 的 应
用。 实际应 用表 明 ， 些方 法 对 维 护 Ｓ Ａ Ａ 量测 、 高状 态估 计 量 测合 格 率 和保 证 状 态 估 计 的 实 用化 是 有 效 的 。 这 Ｃ Ｄ 提
关键 词 ： 电力 系统 ； 网 ； 态 估 计 ； 电 状 能量 管理 系统 ； 试 调
中图分类号 ： Ｍ７ Ｔ １ １
由式 （ ） １ 可看 出 ． 形式 与潮 流分析 的 迭代修 正 其
方 程 式非 常 相 似 ． 实 上无 论 是 支路 潮 流 量测 的修 事 正 方 程还 是 母 线 注入 功 率 量 测 的修 正 方程 ． 满 足 均
基 尔 霍夫 电压 定律 和 电流定 律 的量测量 与 状态量 的
计是 检验和维护 Ｓ Ａ Ｃ ＤＡ 量 测 质 量 的一 种 有 效 手
同 ． 状态 估计 工 程化 的调试 过 程 中 ． 者存 在较 大 在 两 差 异 时很 难判 断 Ｓ ＡＤ 量测 与状 态估 计计 算结 果 Ｃ Ａ 哪个 正确 ． 量测 质量 、 因 拓扑 关 系和 网络参数 都会 影
潮流 及所有 节点 的注入 功率 。
设 电力 系统 量测 量 的节 点 数为 Ｊ， 中第 Ｊ 个 ７其 、 ｒ ７ 、 ｒ 节点 为 平衡 节 点 ， 当量 测量 为 ｂ条 支 路 成 对测 量 的 有功潮 流和无功 潮流时 ， 量测 量和状 态量 的关 系为 ：
＝
Ｐｊ＝ （ｊ ＋ ＋ ） （ ｉＱ埠 尺 （ ｊ ＋ｉ ＋ ） ２ ）
‘
Ｊ
图 １ 支 路 量 测预 处理
与 电压 相角 。如 果 电气 接 线和 参 数都 已知 ． 根 据 则
这 些状 态变量 就可 以求 出各 支路 的有 功潮 流 、无 功
对任一支路 ｉ， ｊ 根据任一端的功率量测 ＋ Ｊ ｊ Ｑ 和支路参数 尺＋ ， ｉ 可计算出另一端的支路功率 ：
２
．
１ 遥 测预 处 理
以支路 功 率量 测 为例 ． 支路 量测 预处 理见 图 １ 。
等物 理量来 表示 。状 态估 计 的 目的是应 用 经测量 得
到 的上 述 物 理 量 （ 测 量 ） 过 估 计 计 算 求 出能 表 量 通 征 系统 运行状 态 的状 态 变 量 ． 常取 节 点 电压 幅值 通
响状 态估 计 的计 算结 果 。因此 ， 有 问 题必 须 逐 一 所 判 断 和 解 决 才 能提 高 整个 系统 的量测 合 格率 ， 而 进 得 到 系统 实时 运行 的真 实状 态 。
段． 状态估计 的实用 化效果可用 量测合 格率衡 量 。但 由于 状 态估计 算 法 的复 杂 性 ． 实 际 的 电力 生 产 调 在 度 中状 态 估 计 的工 程 化 调 试 和应 用 是 一 项 复 杂 的