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配电网直接面向用户,是保证供电质量与用户服务质量、提升电力系统运行效率的关键环节。然而,配电网本身具有规模大、节点众多的特征,由于经济成本、技术支持等约束,配电网将长期处于量测不足、并且多源异构量测数据并存的情况。此外,高渗透率可再生能源的间歇性发电并网、新型可控负荷及智能家居的随机需求,使得配电网运行面临着诸多不确定性因素。因此,通过状态估计进行准确的态势感知,对高渗透率新能源并网下配电网的安全、可靠与经济运行具有重要意义。
本文对含分布式电源的配电网分布式状态估计方法进行研究,具体工作如下:
1)介绍了课题的研究背景和意义,从电力系统分区方法、配电网状态估计分布式算法和电力系统区间状态估计三个方面介绍了国内外当前研究现状,分析了现有研究方法的不足与挑战,为课题研究工作的展开提供了基础。
2)基于电气耦合强弱和子区域规模均匀原则,分别提出了适用于大规模三相不平衡配电网的非重叠式和节点重叠式分区方法。首先构建等效电气距离,作为电气耦合关系的量化指标,然后基于点/边划分社区发现理论、贪婪算法和禁忌搜索算法,将配电网分割为高内聚低耦合的、规模相近的子区域。
3)针对多源量测数据环境下的量测类型兼容问题和时间同步兼容问题,基于收敛一致性原理,提出了适用于三相不平衡配电网的分布式状态估计框架,包含SCADA量测延时估计和分布式状态估计协同算法两部分。分别通过量测变换和在量测方程中引入时滞误差的方法,缓解多源量测数据的两种数据兼容问题。
4)考虑到分布式电源出力和量测误差的不确定性,构建了配电网分布式区间状态估计模型,基于量测(噪声)未知但有界原理,通过区间量测变换和引入时滞误差的方法,缓解多源量测数据的兼容问题。分布式区间状态估计模型的求解包含本地区间状态估计和相邻子区域间交互协调两部分,采用区间算法进行求解。
本文对含分布式电源的配电网分布式状态估计方法进行研究,具体工作如下:
1)介绍了课题的研究背景和意义,从电力系统分区方法、配电网状态估计分布式算法和电力系统区间状态估计三个方面介绍了国内外当前研究现状,分析了现有研究方法的不足与挑战,为课题研究工作的展开提供了基础。
2)基于电气耦合强弱和子区域规模均匀原则,分别提出了适用于大规模三相不平衡配电网的非重叠式和节点重叠式分区方法。首先构建等效电气距离,作为电气耦合关系的量化指标,然后基于点/边划分社区发现理论、贪婪算法和禁忌搜索算法,将配电网分割为高内聚低耦合的、规模相近的子区域。
3)针对多源量测数据环境下的量测类型兼容问题和时间同步兼容问题,基于收敛一致性原理,提出了适用于三相不平衡配电网的分布式状态估计框架,包含SCADA量测延时估计和分布式状态估计协同算法两部分。分别通过量测变换和在量测方程中引入时滞误差的方法,缓解多源量测数据的两种数据兼容问题。
4)考虑到分布式电源出力和量测误差的不确定性,构建了配电网分布式区间状态估计模型,基于量测(噪声)未知但有界原理,通过区间量测变换和引入时滞误差的方法,缓解多源量测数据的兼容问题。分布式区间状态估计模型的求解包含本地区间状态估计和相邻子区域间交互协调两部分,采用区间算法进行求解。