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基于PMU的电力系统状态估计研究

作　者: 林桂华
导　师: 周苏荃
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 电气工程
关键词: 相量测量装置混合量测量测量变换状态估计正交变换
分类号: TM744
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

现代电力系统的规模不断扩大,互联程度不断加强,结构和运行方式日趋复杂,对状态估计提出了更高的要求。随着PMU装置逐步在电网中推广应用,PMU量测数据已经成为电力系统重要的数据源之一。PMU量测可直接测量相角信息,且具有量测精度高、更新周期短等许多优点。如何在状态估计中有效利用PMU量测是当前必须面对和解决的问题。本文提出了一种采用量测变换技术的线性静态状态估计新方法,首先将电流相量量测转换为等效电压量测,与PMU电压量测一起组成电压量测,并建立了相应的量测函数,得到了能够充分利用PMU电流相量量测和电压相量量测、估计更加准确、数值稳定性更好的状态估计算法。在传统量测量变换状态估计方法的基础上,建立了混合量测系统下各种量测的等效电压变换公式,提出了一种新的计及PMU的量测量变换状态估计方法,既保持了量测量变换状态估计快速性、实用性的特点,又克服了传统量测量变换状态估计只能处理单一的支路功率量测的弊端,且不受PMU具体配置数目的影响,对各种量测均具有较强的兼容性。为了进一步改善求解方程的数值稳定性,利用正交变换技术来求解状态估计问题。得到了计及PMU正交变换状态估计和基于PMU的线性量测变换正交状态估计方法,该方法具有较高的数值稳定性和良好的估计结果。最后利用IEEE30节点系统标准算例对所提方法进行了验证,结果证明了本文方法的可行性和有效性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-21
  1.1 课题背景  9-10
    1.1.1 课题来源  9
    1.1.2 研究的目的和意义  9-10
  1.2 广域测量系统和相量测量装置简介  10-12
  1.3 状态估计算法研究  12-20
    1.3.1 静态状态估计  12-15
    1.3.2 动态状态估计  15-16
    1.3.3 基于PMU的状态估计算法  16-19
    1.3.4 新息图状态估计  19-20
  1.4 本文的主要研究内容  20-21
第2章基于量测变换的线性静态状态估计  21-36
  2.1 引言  21
  2.2 基于量测变换的线性静态状态估计  21-28
    2.2.1 量测变换方程  25-27
    2.2.2 等效量测的量测方程  27-28
    2.2.3 线性静态状态估计方程  28
  2.3 误差分析  28-30
  2.4 算例分析  30-34
  2.5 本章小结  34-36
第3章计及PMU的量测量变换状态估计  36-52
  3.1 引言  36-37
  3.2 计及PMU的量测量变换状态估计  37-46
    3.2.1 节点注入功率的量测变换  39-40
    3.2.2 幅值量测处理方法  40
    3.2.3 PMU量测的量测变换方法  40-42
    3.2.4 计及PMU的量测量变换状态估计的建立  42-44
    3.2.5 小阻抗支路问题  44-46
  3.3 算例分析  46-50
  3.4 本章小结  50-52
第4章基于PMU的正交变换状态估计  52-60
  4.1 引言  52
  4.2 正交变换的Givens变换求解方法  52-53
  4.3 基于PMU的正交变换状态估计  53-55
    4.3.1 计及PMU的正交变换状态估计  53-54
    4.3.2 基于PMU的量测变换线性正交状态估计  54-55
  4.4 算例分析  55-59
  4.5 本章小结  59-60
结论  60-61
参考文献  61-65
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  65-67
致谢  67

基于PMU的电力系统状态估计研究

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