基于拓扑法的配电网状态估计可观性研究

论文摘要

智能配电网的研究和实践正处于起步阶段,涉及众多技术领域,其中准确的状态估计是智能配电网研究的基础。大规模复杂电力网络的状态估计可采用分布式计算实现有效的求解。而配电网的可观性分析是状态估计的基础,因此深入探讨科学的适用于配电网状态估计分布式求解的可观测性分析方法,具有重要的理论意义和实用价值。本文主要工作如下:1.文中给出了一种有效的配电网络分割方法,能够将大规模的配电网络分割成给定数目的连通子网络,保证对各子网络实施状态估计时的计算量（本文称计算负担）近似相等。该分割方法由两部分构成:一是形成给定电力网络的深度优先搜索树;二是将网络分割成连通且计算负担基本相等的子网络的算法。利用IEEE-13节点等系统的仿真计算表明,该方法可以有效地实现大规模配电网络的分割,为实现配电网状态估计的分布式计算提供支持。2.研究了配电网络可观性分析算法:在分析量测岛规律基础上,根据电路基尔霍夫定理,推出每个量测岛内（注入量测已知）只需确定一个复电压变量即可实现状态估计的特点。进一步,利用可用注入量测对各量测岛进行合并。采取这一方法可以得到“唯一确定”的系统最大可观测岛,从而为分布式状态计算中的系统可观测性分析提供了可能。采用IEEE-13、IEEE-34和IEEE-37节点等系统验证了本文方法的正确性。本文工作对于寻求配电网络分割方法,以及在此基础上的网络可观测分析具有一定的帮助。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 Agent 与多Agent 系统
• 1.2.1 Agent 定义
• 1.2.2 Agent 属性
• 1.2.3 Agent 结构
• 1.2.4 多Agent 系统
• 1.3 配电网可观性分析
• 1.3.1 配电网的特点
• 1.3.2 可观性分析
• 1.3.3 可观性分析算法的分类
• 1.3.4 电网可观性研究现状
• 1.4 本文的主要工作
• 第二章 配电网状态估计
• 2.1 引言
• 2.2 状态估计原理
• 2.3 典型配电网状态估计算法比较
• 2.3.1 配电网状态估计常见算法
• 2.3.2 基于量测变换的算法
• 2.3.3 基于支路功率的算法
• 2.3.4 基于支路电流的算法
• 2.4 小结
• 第三章 配电网馈线分割
• 3.1 引言
• 3.2 形成加权的深度优先搜索树
• 3.3 将网络分割为连通的且规模基本相同的子网络
• 3.4 IEEE34 节点系统验证
• 3.5 结论
• 第四章 电力系统可观性分析方法
• 4.1 电力系统可观性的定义
• 4.1.1 代数可观
• 4.1.2 拓扑可观
• 4.1.3 虚拟量测
• 4.1.4 伪量测
• 4.2 可观性分析方法综述
• 4.3 添加伪量测的可观性分析方法
• 4.4 基于图论深度优先搜索的可观性分析方法
• 4.5 拓扑-数值可观性分析方法
• 4.5.1 网络的拓扑性质
• 4.5.2 可观测性分析
• 4.6 小结
• 第五章 基于潮流定解条件的配电网可观测性分析
• 5.1 引言
• 5.2 利用支路功率形成量测岛
• 5.3 量测岛间合并的理论分析
• 5.3.1 可观测性判定条件
• 5.3.2 量测岛间合并的基本概念
• 5.3.3 合并准则
• 5.3.4 注入量测不可用问题
• 5.3.5 注入量测可用准则
• 5.4 利用节点电压幅值确定全岛状态变量
• 5.4.1 活岛的基本性质
• 5.4.2 死岛的基本性质
• 5.5 算法流程及实例验证
• 5.5.1 算法流程图
• 5.5.2 用java 语言编写程序对实例分析
• 5.5.3 量测配置对可观测性的影响探索
• 5.6 当系统不可观测时的处理方法
• 5.7 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录Ⅰ
• 附录Ⅱ
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢