电网监控与调度自动化 第7章 EMS能量管理系统.ppt

（二）网络的化简与等值 外部网络的静态等值 定义 （二）网络的化简与等值 外部网络的静态等值 内部系统 等值支路 边界节点 等值注入 联络线 （三）预想事故分析 针对预先设定的电力系统元件(如线路、变压器、发电机、负荷和母线等)的故障及其组合，确定对电力系统安全运行产生的影响。预想事故分析的主要功能： （1）按调度员的需要方便地设定预想故障； （2）快速区分各种故障对电力系统安全运行的危害程度； （3）准确分析严重故障后的系统状态，并能方便而直观展示结果。 预想事故分析内容包括： 1。故障定义 由软件根据电网结构和运行方式等定义的事故集合，该集合的元素可以由调度员根据需要进行人工增删或修改； 2。故障筛选 对故障定义的事故集合按事故发生的概率及严重性进行排序，形成一个顺序表，故障筛选的方法分直流法和交流法等； 3。故障分析 对故障顺序表中对系统安全运行构成威胁的故障逐一进行分析。 实时调度与事故预想 预想故障集合 故障组 故障 主开断元件 条件监视元件 条件开断元件 规则集 预想事故筛选 1．故障严重程度的性能指标 （1）有功功率行为指标。该指标用以衡量线路有功功率过负荷程度。表达式为： 第七章 EMS能量管理系统 * 第七章 EMS能量管理系统 厂站设备 信息采集与发送 命令 执行 信息 接收 命令 下发 信息传输 信息处理 调度自动化 主站系统 人机联系 一、调度自动化系统结构 SCADA/EMS/DTS一体化的分布式调度自动化主站系统配置 能量管理系统EMS 变电站自动化 配电管理系统（DMS） 主站SCADA功能； 自动发电控制； 经济运行功能； 网络分析功能； 调度管理和计划 二、电力系统状态估计 SCADA系统采集的全网实时数据汇成的实时数据库存在下列明显的缺点： （1）数据不齐全； （2）数据不精确； （3）受干扰时会出现错误数据； （一）状态估计 (State Estimation) 根据SCADA提供的实时信息，给出电网内各母线电压(幅值和相角)和功率的估计值。为其他应用功能提供电网运行状态及参数。 遥信及遥测初检； 网络拓扑分析； 量测系统可观测性分析； 不良数据辨识； 母线负荷预报模型的维护； 变压器分接头估计； 量测误差估计等功能。 （二）状态估计的基本原理 利用实时量测系统的冗余度来消除或减小时变参数测量误差和自动排除随机干扰所引起的错误数据，估计出系统运行状态。 系统中能够表征系统特性所需的最小数目的变量称为状态变量。 系统中独立测量量的数目与系统状态变量数目之比，称为测量系统的冗余度。 一般要求测量系统的冗余度在1.5～3.0。 （三）最小二乘估计法 对于某个状态x的真值进行测量时，一般都使仪表的测量值z与x之间是函数关系，即z＝h（x）。任何仪表都有误差，设此误差为v，那么测量值z与x之间的关系为： z＝h（x）＋v （三）最小二乘估计法 最小二乘估计状态变量的估计值，对应的估计值与测量值z之间的误差平方最小。 加权最小二乘估计法 对于某些准确度较高的量测量给与较高的权值。 Evj2-----随机量方差 （四）电力系统状态估计的模型及算法 状态变量 1。 输电线路 对变压器同样可以列出状态变量及与因变量的关系 量测量： 2。 电力系统状态估计的数学描述 状态估计的量测量主要来源： SCADA的实时数据 在量测不足之处使用预测及计划型数据做伪量测量； 根据基尔霍夫定律得到部分必须满足的伪量测量。 电力系统加权最小二乘法状态估计： 3。 电力系统加权最小二乘法状态估计求解 求 达到最小值的矩阵向量 令 得 令 得 在电力系统中，h（x）为非线性函数，这就需要迭代的方法求解。先假定状态量初值为x（0），采用泰勒级数展开的方法，经过推导可得。基本加权最小二乘法状态估计的迭代修正公式： 式中，为第l次迭代状态修正向量；H为量测方程的雅可比矩阵。 3。 电力系统加权最小二乘法状态估计求解 牛顿—拉夫逊解法进行迭代修正，直到目标函数接近于最小为止。所采用的迭代收敛判据可有 （1） （2） 式中，下标i表示向量x中分量的序号；εx、εJ收敛标准。第一种标准最为常用，εx可取基准电压的10－6～10－4