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城市配电网线损估计与检错研究

作　者: 金皓纯
导　师: 蔡云泽；朱炯
学　校: 上海交通大学
专　业: 控制工程
关键词: 城市配电网线损状态估计加权最小二乘法假设检验
分类号: TM714.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

城市配电网的作用是连接输电网和终端用户,随着电力自动化技术这些年的迅猛发展,供电部门对于自动化系统的要求也就越来越高,电力用户对于供电质量的要求也越来越高。随着近年来国家节能减排计划的推出和智能电网的推广,降低城市配电网的线损已经成为了供电企业的一个重要的课题。上海电网的线损主要由两部分构成,分别是一次损耗和地区损耗。一次损耗是指220 kV及以上输电网的损耗;地区损耗是指110 kV及以下城市配电网的损耗,由各供电公司负责管理。本文讨论的城市配电网线损就是地区损耗中的一种。线损根据不同的计算方式可分为统计线损和理论线损。统计线损,是根据电能量表的计量结果计算出来的。理论线损,是根据供电设备的参数和电力网当时的运行方式及潮流分布以及负荷情况,由理论计算得出的线损。供电公司为了实现降低城市配电网线损的目标,提出了线损精细化项目。这个项目是依靠城市配电网信息化建设和运行,通过对城市配电网线损的精细化分析,找出影响城市配电网线损率的因素,将城市配电网的线损管理工作的重点从日常的理论线损指标分析转向统计线损的分析比对。但在项目实际的实施和运行当中,电能量数据的数据质量得不到保障,存在着以下几个问题,1)通信故障造成数据经常丢失2)系统参数维护错误造成数据异常3)计量设备故障造成测量数据异常。本文从城市配电网的数学模型出发,提出了一种基于加权最小二乘法的城市配电网状态估计算法,提高了城市配电网量测数据的准确性和可靠性。同时,通过对城市配电网线损的统计特性的研究,提出了一种基于假设检验的城市配电网不良数据检错算法。本文主要的研究内容如下:1)对常见的电力元器件的数学模型进行了分析,针对城市配电网的特征,对部分电力元器件的数学模型进行了优化。2)本文对于线损精细化项目中来自三个不同系统的数据的采样特性进行了分析比较,对不同采样周期的数据间换算问题进行研究。3)分析加权最小二乘法、快速分解法以及量测量变化法三种不同的状态估计算法的原理、计算过程以及计算误差。针对城市配电网自动化系统的量测特性,选用了合适的状态估计算法作为城市配电网状态估计算法。并进行算例分析。4)对城市配电网的线损数据的统计特性进行分析,利用其统计特性,使用一种基于假设检验的不良数据检错的算法,对某一城市配电网的线损进行了检错计算,并检验其结果。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-12
第一章绪论  12-24
  1.1 引言  12-14
  1.2 城市配电网线损的现状  14-18
    1.2.1 线损出现的原理  14
    1.2.2 城市配电网线损的构成  14
    1.2.3 城市配电网线损的计算  14-18
  1.3 线损精细化系统概况  18-21
    1.3.1 线损精细化项目的背景  18
    1.3.2 线损精细化项目的实现  18-20
    1.3.3 城市配电网线损计算所面临的问题  20-21
  1.4 本文要解决的问题  21-23
  1.5 本章小结  23-24
第二章城市配电网的网络分析研究  24-40
  2.1 电网各元件的特性及数学模型的研究  24-30
    2.1.1 变压器的特性及其数学模型  24-27
    2.1.2 电力线路的特性及其数学模型  27-28
    2.1.3 负荷的特性及其数学模型  28-30
  2.2 城市配电网网络模型的研究  30-34
    2.2.1 变压器的网络方程  30-32
    2.2.2 线路的网络方程  32-34
  2.3 线损精细化中的各类测量数据的分析  34-39
    2.3.1 电能量采集系统  34-36
    2.3.2 SCADA 系统  36-37
    2.3.3 D-SCADA 系统  37-39
  2.4 本章小结  39-40
第三章基于最小二乘法的城市配电网状态估计的研究  40-66
  3.1 电力系统的状态估计  40-42
    3.1.1 状态估计  40
    3.1.2 状态估计在电力系统中的应用  40-42
  3.2 城市配电网状态估计数据准备  42-49
    3.2.1 相似度分析  43-47
    3.2.2 计算的复杂度分析  47-48
    3.2.3 抗干扰能力分析  48-49
    3.2.4 小结  49
  3.3 城市配电网状态估计算法的研究  49-60
    3.3.1 城市配电网状态估计算法的概况  49-50
    3.3.2 加权最小二乘法的研究  50-53
    3.3.3 快速分解法的研究  53-56
    3.3.4 量测量变换法的研究  56-59
    3.3.5 城市配电网状态估计算法小结  59-60
  3.4 城市配电网线损状态估计算例  60-65
  3.5 本章小结  65-66
第四章基于假设检验的城市配电网线损的检错研究  66-78
  4.1 城市配电网常见的几种检错方法  66-69
    4.1.1 状态估计中不良数据的检测  66-69
    4.1.2 状态估计中不良数据的辨识  69
    4.1.3 基于假设检验的不良数据的检错  69
  4.2 城市配电网线损的统计特性  69-74
    4.2.1 城市配电网线损的特性  70-71
    4.2.2 峰时线损的统计特性  71-73
    4.2.3 谷时线损的统计特性  73-74
  4.3 基于假设检验的城市配电网线损的检错  74-75
  4.4 基于假设检验的城市配电网线损的检错实例  75-77
  4.5 本章小结  77-78
第五章结论与展望  78-80
  5.1 论文的主要工作和结论  78-79
  5.2 进一步研究工作的展望  79-80
参考文献  80-83
致谢  83-84
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文  84

城市配电网线损估计与检错研究

内容摘要

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