主動配電網狀態(tài)估計及魯棒量測配置研究.pdf

1、分布式電源(distributed generations，DG)的大量接入，將逐漸改變傳統(tǒng)配電網的形態(tài)。主動配電網具有良好的配電自動化水平，可以通過網絡重構，實現配電網的靈活、經濟、安全運行。主動配電網（active distribution network，ADN）將成為未來配電網的發(fā)展趨勢。ADN的主動性要求實時感知系統(tǒng)運行狀態(tài)，配電網狀態(tài)估計(distribution system state estimation，DSSE)是

2、獲得系統(tǒng)運行狀態(tài)信息的重要途徑。然而，當前配電網中實時量測數量不足，需要添加大量偽量測實現系統(tǒng)的可觀測性。但偽量測的誤差較大，為保證狀態(tài)估計的精度，需合理地進行量測配置。研究適用于ADN的狀態(tài)估計及量測配置方法對保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行具有重要的理論意義與實用價值。本文圍繞ADN的狀態(tài)估計及量測配置問題展開研究，主要工作如下:
　　(1)提出考慮DG影響的ADN狀態(tài)估計方法。以高斯混合模型(gaussianmixture model，

3、GMM)模擬未配置實時量測DG出力的概率密度分布(probabilitydensity function，pdf)，GMM的各個參數由最大期望算法(expectationmaximization algorithm，EM)估計得到。在狀態(tài)估計中，將DG的出力當作偽量測，為表征DG出力的不確定性，其數值為服從GMM的隨機變量，對應的權重為GMM方差的倒數。另外，為反映鄰近DG間出力的相關性對狀態(tài)估計的影響，采用多維GMM同時模擬多個DG的

4、出力，并以GMM協(xié)方差矩陣的非對角元素作為量測誤差協(xié)方差矩陣的非對角元素。
　　(2)理論證明量測系統(tǒng)的飽和量測特性，提出飽和量測數量的概念。針對非線性測量方程分析了系統(tǒng)估計精度與量測數量的關系，利用Sherman-Morrison公式和子模特性從理論上推導出量測系統(tǒng)具有飽和量測特性。根據飽和量測特性，定義了飽和量測數量，為量測數量的選擇提供了依據，對配電系統(tǒng)量測配置的建設投資給出指導性方案，避免了盲目安裝大量量測裝置所造成的經濟

5、浪費，具有實際意義。
　　(3)以飽和量測數量為約束，建立了兼顧經濟性和多種網絡結構估計精度的魯棒量測配置模型。該模型考慮了正常、環(huán)網、優(yōu)化重構及故障重構四種網絡結構的估計精度，提高了量測配置的魯棒性。經濟性、估計精度及不同網絡結構對量測配置的影響權重由層次分析法（analytic hierarchy process，AHP）確定。在此基礎上，采用啟發(fā)式算法進行配置。仿真結果表明所建模型可兼顧多種網絡結構的估計精度，同時能夠較好地