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附件C：译文 电力系统状态估计 第一部分:精确模型 FRED C. SCHWEPPE, MEMBER, IEEE, AND J. WILDES, MEMBER, IEEE 摘要——电力系统的静态状态被定义为所在网络母线上的电压幅度和角度。静态状态估计是一个数据处理算法，它将具有冗余度的量测数据和其它可用信息转化成静态状态向量。本文围绕状态估计的基本概念，数学建模，交互式计算技术，以及检测和辨识不良数据的建模误差的相关概念进行了讨论。予以考虑互联系统的问题。最后对计算机模仿真算例的结果进行了讨论。 引言 一个实时的中央控制系统可以用来改善电力系统和超高压输电系统的安全可靠性。这样一个中央控制系统的操作有以下两个步骤：1）原始信息由数字计算机实时处理成更有用的形式;2）通过数字计算机或工作人员的信息制定控制决策。本文首先讨论信息处理阶段的某些方面，特别是讨论怎样用实时数字计算机中的算法程序将上述信息转化电力系统状态估计有用的信息。在考虑电力系统稳态或静态的运行方式下，所有的网络母线的电压幅度和角度矢量称为系统的状态向量。因为将该状态假设为准稳定状态,所以这个向量称为静态状态向量。 随后使用的状态估计作为输入电脑的控制程序或驱动显示系统的运营商的问题就不讨论了。然而，我们应该清楚，如果没有一定的知识，在将来控制系统（人或计算机）很难控制电力系统的发展。 静态状态估计与传统潮流计算有关。因此，状态估计被设计来做一个含有仪表读数遥测系统的实时数字计算机以用于线路网上的不确定性的负载的的读取。不确定性是来至于通信错误、不完整的计量误差、数学模型、以及意想不到的系统变化等因素。这些不确定性通常对系统规划的研究和在作为一个控制系统的一部分的在线潮流评估系统有影响。 静态状态估计是基于经典的数学知识如技术估计，概率检测，统计和过滤。然而，试图提出的想法是在没有对这些理论的背景深厚绘制的情况下提出的。理论的介绍固然有一定的优势，但选择的方法有希望使概念更加普及。大多数专业数学行话退一步说可以是背景的讨论跳过。 本文是由三部分组成的的静态状态估计系列的第一部分。本文研究一般的问题的模型和理论解决方案。在文献[2]研究近似模型和解决方案。在文献[3]考虑实施有关的计算速度的维数问题状态向量，而事实上，电力系统从未真正在稳定状态。 潮流和统计估计理论两个大的领域组合的静态状态估计的结果并没有完整的参考文献提供。文献[4]中具有的一个明确的现成的负载潮流计算方法作为一个广泛的参考书目。基本统计数据引用文献[1][6]中。不过，也有很多其他不错的论文和书籍也包含相关材料。文献[7]中材料也提供了是非常相似的静态状态估计概念，差异主要在于细节和重点。 下面的符号约定使用。一个粗体字母表示向量或矩阵。所有的载体是列向量。 一个素数表示矩阵转置和-1表示矩阵求逆。字母E表示期望或平均操作上的随机变量或向量。一个波浪线的字母表示复数或矩阵，如，Y是一个实数，而是一个复数。 性质问题 一个电力系统很少能够实现真正的稳定状态（静态）运行，因为负荷功率和发电机组的出力是连续变化的。然而，我们通常在一个很短的时间间隔内，把电力系统的运行点看成是一个稳态运行点，这是一个合理的近似。 大部分美国和加拿大的电力系统互相连接。但是，本文所关注的是与中央控制有关的状态估计问题只是整体的电力系统的一些小的部分。术语自己的操作系统（OS）是指直接关注总功率系统的一部分。操作系统（OS）通过联络线连接到互联系统（IS）。操作系统OS需要的不是一个单一的工具，它可能是一个游泳池或区域等。 米（瓦，电压，无功等）单位也可以放在发电机母线，超高压输电线路，联络线和负载上来表示，这些读数可以实时遥测到中央控制系统。然而，从IS实时仪表读数不承担要提供给OS的要求。此外，为了不失一般性，所有的操作系统加载实时测量（降压变压器120施韦普与WILDES：系统的静态，状态估计，较低的电压分配网络）不认为是可用。实时测量被认为是可用的仅在OS发电机，一些超高压输电线路，所有的领带线。更多的实时测量可用的特殊情况下，或者只需要简单的修改。实时仪表读数不会是完美的。小的随机误差总是存在的。会发生不好的数据点。有时，一点读数将完全丧失。 传输网络是由一个复杂的导纳模型矩阵Y的向量x被用来表示电压幅值 和角度在所有的总线（相对于某些基准）。基于Y中的数学模型只是一个近似值来表示实际系统行为。 操作系统控制要知道目前网络流量（电压，功率，电流等）上的操作系统，以预测该流量将如何变化，如果在不久的将来（几个小时）传输线或发电机被删除（或添加） 。本流估计，是合理的首次估计状态