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North China Electric Power University 电 力 工 程 系 Department of Electrical Engineering * 电力系统状态估计 Power System State Estimation-SE 简介 状态估计的数学模型及算法 不良数据的检测与辩识 一、简 介—引言 电力系统的实时运行和控制需要了解系统的真实运行工况，由于测量和传输等方面的原因，得到的“生数据”难免存在误差，甚至是坏数据； 提高量测数据精度的方法，从硬件的途径增加量测设备和远动设备，并提高其精度、速度与可靠性；但经济代价过大； 从软件的途径，可采用现代状态估计技术，对数据进行实时处理 ； 一、简 介—引言 在具备一定水平的硬件基础上，采用状态估计技术则能充分发挥已有设备的潜力，提高数据精度，补充量测点和量测项目的不足，排除偶然的错误信息和数据，提高整个数据系统的质量与可靠性； 实时网络状态估计向其他网络分析软件提供实时运行方式的有关数据（网络模型和状态），是整个网络分析软件的核心和基础，在整个EMS中占有重要地位,它为EMS提供可靠而完整的系统运行状态的信息，并用这些数据来建立各种高级应用软件所需的数据库。可见，状态估计是直接关系到电力系统安全可靠、优质经济的重大问题。 一、简 介—引言 状态估计是利用实时量测系统的冗余度来提高数据精度，自动排除随机干扰所引起的错误信息，估计或预报系统的运行状态； 电力系统状态分析中的大部分课题是上世纪七十年代就开始研究的。经过二十多年的研究，已取得了重大成果，某些方面已趋于成熟； 电力系统的状态量一般取为各结点的复电压。量测量一般是结点注入或支路的有功功率、无功功率和结点电压幅值。 状态估计与潮流计算的关系。 二、状态估计的数学模型及算法 状态估计---根据网络结线信息、网络参数和一组有冗余的功率和电压量测值，求取可以描述电网稳定运行情况的状态量——母线电压幅值和相角的估计值。 数学模型是量测方程： z=h(x)+v z是量测量（Pij,Qij,Pi,Qi,Vi）；x是状态变量(Vi,?i)；h(x)为对应量测量用状态量表示的电路方程，比如： v是量测误差；z和v都是随机变量，是均值为零，方差为?2的正态分布随机向量 。 二、状态估计的数学模型及算法 由于量测数m与状态量数n的不对称性以及量测误差v的存在，不可能得到状态量的一组精确解。 加权最小二乘法则 ： R-1为量测的权矩阵，求最小值即可得到要求的状态估计向量 。 基本加权最小二乘法的算法： 将量测方程做线性化：h(x)≈h(x0)+H(x0)△x ，H是m×n阶量测向量的雅可比矩阵 二、状态估计的数学模型及算法 要使J(x)极小，应有 ： 迭代公式 ： 收敛判据 ： North China Electric Power University 电 力 工 程 系 Department of Electrical Engineering