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基于MAS的配电网三相状态估计

天津大学学报 2010年第2期43卷 95-101页

作者：徐臣余贻鑫贾宏杰天津大学电力系统仿真控制教育部重点实验室天津300072

为了探索建立配电快速仿真与模拟(DFSM)并行分布式计算环境的有效方法,将Agent和多Agent系统(MAS)的理论和方法应用于DFSM的研究;并以基于支路电流的配电网三相状态估计(DSE)为具体的研究对象,提出了Agent的八元素实现结构描述框架;详... 详细信息

为了探索建立配电快速仿真与模拟(DFSM)并行分布式计算环境的有效方法,将Agent和多Agent系统(MAS)的理论和方法应用于DFSM的研究;并以基于支路电流的配电网三相状态估计(DSE)为具体的研究对象,提出了Agent的八元素实现结构描述框架;详细阐述了配电网的分割方法和有偏序关系的配电子网状态估计迭代计算算法;设计并实现了基于MAS的DSE并行分布式计算环境(masDSE).算例分析表明:在实验系统中,masDSE可以使计算效率至少提高50%.

关键词：智能配电网三相状态估计配电快速仿真与模拟多Agent系统

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基于预测残差的配电网三相状态估计

电力系统保护与控制 2014年第22期42卷 51-56页

作者：王少芳刘广一郎燕生徐杰杨占勇邢颖中国电力科学研究院

为了提高配电网状态估计的计算精度和计算速度,针对常规抗差状态估计算法迭代次数较多的特点,给出了一种以节点电压为状态量,基于预测残差的配电网三相抗差状态估计方法。利用了配电网中各种类型的量测,通过对节点电压和支路电流的相位... 详细信息

为了提高配电网状态估计的计算精度和计算速度,针对常规抗差状态估计算法迭代次数较多的特点,给出了一种以节点电压为状态量,基于预测残差的配电网三相抗差状态估计方法。利用了配电网中各种类型的量测,通过对节点电压和支路电流的相位变换,以及对电流幅值量测进行的等效量测变换,实现了整个雅可比矩阵的常数化,在迭代过程中保持不变,降低了计算量。基于预测残差的信息设置抗差状态估计中的等价权,避免了常规抗差状态估计算法对等价权修正中不必要的多次迭代,提高了收敛速度。算例分析表明,所提的算法抗差能力强、计算速度快、数值稳定性和鲁棒性较好。

关键词：配电网三相状态估计等价权预测残差相位变换

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基于新息图的配电网三相状态估计

基于新息图的配电网三相状态估计

作者：马春阳哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

配电网是电能传输的最后一个环节，直接面对着终端用户，对它的监控力度的强弱直接影响到电能可靠性和用电质量评价的高低。在众多监控策略中，配电网三相状态估计被视为一种经济、可靠、实用的手段。但是，配电网三相状态估计对不正常... 详细信息

配电网是电能传输的最后一个环节，直接面对着终端用户，对它的监控力度的强弱直接影响到电能可靠性和用电质量评价的高低。在众多监控策略中，配电网三相状态估计被视为一种经济、可靠、实用的手段。但是，配电网三相状态估计对不正常事件辨识能力不强，这一问题一直是阻挡其发展的瓶颈之一。本文基于新息图理论在输电网和单相配电网中的成功应用，提出将新息图用于三相不平衡的配电网中。首先，基于新息图的三相配电网模型的建立是依托新息图法只要满足基尔霍电流定律的特点，令星型等值电路电势不为零的中性点用电势源代替，将包含所有的中性点以及电势源支路作为广义节点，解决三相配电网中的相间耦合的问题，将三相新息图系统解耦成独立的三个单相系统。实验表明确实可以利用一相数据来判断该相的不正常事件。因此，可以根据配电网新息网络图的需要，将不同负荷节点与公共地节点相连接作为接地连支。这样，形成了三相配电网的新息网络图。在建立适合于三相配电网的新息网络模型后，根据新息图理论中各个新息量计算的公式，计算出新息向量、连支推算新息以及新息差向量。在此基础上，提出连支推算新息的新计算方法，即根据末端节点负荷连支新息去推算支路树支新息。使得上述模型集图形和数据为一体，能够数形结合的分析各个新息量的关系。其次，在模型和新息数据的双重支持下，将配电网坏数据和负荷突变的辨识放在第一位，分别总结和概括出相应单一不正常事件的辨识方法。由于坏数据的存在会使得新息网络图中出现偏于零值的新息元素值，这些元素值会影响到负荷突变的辨识。因此，本文结合算例分析了连支坏数据和负荷突变的本质区别，提高了配电网坏数据和负荷突变的辨识能力。最后，在排除配电网坏数据和负荷突变的影响后，挖掘配电网发生拓扑错误时的新息特征，提出相应的辨识方法。于此同时，该方法可识别同时出现坏数据的拓扑错误。

关键词：三相配电网三相状态估计新息图不正常事件辨识

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不对称配网的三相潮流与状态估计方法研究

不对称配网的三相潮流与状态估计方法研究

作者：杨焕燕重庆大学

学位级别：硕士

配网潮流计算是配网分析的基础，是配电管理系统的关键。配网状态估计则是配网潮流计算的基础，是配电系统分析的数据之源，有重要的研究价值。随着电力系统的发展，配网三相参数不对称或三相负荷不平衡问题突出，不对称配电系统普遍存... 详细信息

配网潮流计算是配网分析的基础，是配电管理系统的关键。配网状态估计则是配网潮流计算的基础，是配电系统分析的数据之源，有重要的研究价值。随着电力系统的发展，配网三相参数不对称或三相负荷不平衡问题突出，不对称配电系统普遍存在。在我国，中压配电系统普遍采用中性点不接地运行方式，低压配网则一般采用三相四线制结构。目前，潮流计算的研究大多基于接地系统，对不接地系统的研究极少且不充分。同时，现有配网三相状态估计方法仅适用于三相三线制网络。如何在不接地系统中计算不对称配网的三相潮流以及在配网三相状态估计模型中考虑台区电网的三相四线制结构，还需要进一步研究。为此，本文对不对称配网的三相潮流与状态估计方法进行研究，主要内容如下： ①提出一种中性点不接地配网的三相潮流模型。针对中性点不接地系统无零序通路的特点，该模型以零序电流为0的约束条件为基础，综合考虑了电源的PQ、PV和平衡端点模型以及负荷的恒阻抗与恒功率模型，采用牛顿-拉夫逊方法进行求解。与现有文献模型相比，该模型无零序电压为0的近似处理，更能精确反映不接地系统的不对称潮流状态。 ②提出一种三相四线制配网的状态估计模型。该模型以相节点注入电流、中性点虚拟量测和相电压幅值形式建立量测方程，以T端点的零注入电流方程作为等式约束方程，以端点三相及中性点电压的实虚部为状态变量，并以增广拉格朗日函数为目标函数，采用加权最小二乘方法，为解决三相四线制配网的状态估计问题提供了解决方法。指数型权函数计算时，考虑到小残差的影响，引入阈值判据，合理选取残差方差的检测门槛值，极大改善了算法的收敛性和收敛速度。 ③不对称配网三相潮流和状态估计方法的有效性验证及特性分析。1)基于①模型，以IEEE-13节点修正系统为例，对比现有文献和本文模型，验证本文模型的适用性和提出的必要性。同时，分析不接地系统中零序电压的特点、三相功率不能独立可控的特点、中性点电压与零序电压的关系以及相对地功率与相对中性点功率的差别;2)基于②模型，以IEEE-13节点修正系统为例，验证所提方法的有效性和指数型权函数计算时阈值判据引入、残差方差检测门槛值合理选取的必要性。基于萧山典型台区实际系统，将本文方法与固定权重法和基于权函数的估计方法进行对比。结果表明，该方法抗差性强，可自动排除不良数据的影响。

关键词：配电网三相潮流三相状态估计注入电流方程指数型权函数

基于MAS的配电网三相状态估计的求解方法研究

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基于MAS的配电网三相状态估计的求解方法研究

作者：高艳娜天津大学

学位级别：硕士

配电系统是电力系统面向广大用户的一个重要环节,面对当前用户对供电可靠性和电能质量要求不断提高的形势,应用配电自动化系统已是大势所趋,配电网快速仿真和建模则是配电自动化的基础,配电快速仿真和建模的核心内容之一是配电网三相状... 详细信息

配电系统是电力系统面向广大用户的一个重要环节,面对当前用户对供电可靠性和电能质量要求不断提高的形势,应用配电自动化系统已是大势所趋,配电网快速仿真和建模则是配电自动化的基础,配电快速仿真和建模的核心内容之一是配电网三相状态估计。随着电力系统的发展,配电网规模日益庞大,如何提高计算速度就成为配电网三相状态估计研究重点关注的问题。近年来,代理和多代理技术（Agent and Multi-Agent System, MAS）逐渐成为人工智能科学中最活跃的研究领域之一,为复杂系统的建模与仿真提供了一个有效的工具。本文将MAS技术应用于配电网快速仿真和建模,重点开展配电网三相状态估计的研究,主要研究工作如下: 1、在对配电网三相状态估计和MAS基本理论深入理解基础下,应用Agent的八要素抽象结构,给出了基于MAS的配电网三相状态估计模型,称为masDSE;进一步,确定了masDSE的基本框架,设计了管理代理DSEAdminAgent和任务执行代理SubDSEAgent,同时选择FIPA ACL做为masDSE的通信模式,在对比几种常用Agent通信交互协议后,分别选定四回合的合同网交互协议和请求交互协议作为DSEAdminAgent和SubDSEAgent之间以及SubDSEAgent之间的通信交互协议。 2、对比了现有面向Agent的软件设计方法,选择了基于扩展对象的建模方法,并选用Java作为masDSE的编程语言;然后使用AUML（Agent Unified Modeling Language）进行masDSE的程序设计,将UML中的用例图、类图、顺序图进行相应的改进以应用于masDSE的软件开发。 3、采用IEEE13节点和IEEE37节点算例系统,以适当粒度的并行分布式计算实现了配电网状态估计的快速计算,验证了masDSE的有效性,算例验证结果表明,masDSE具有更高的计算效率,具有较好的实际应用前景。

关键词：配电网三相状态估计 Muti-Agent System 通信模式建模方法

配电网三相潮流计算和状态估计算法的研究与软件开发

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配电网三相潮流计算和状态估计算法的研究与软件开发

作者：刘雅静中国农业大学

学位级别：硕士

本文首先定义数据库的原始信息关系模式，建立网络拓扑信息的矩阵模型，在网络拓扑信息矩阵形成过程中实现了网络节点和支路的自动编号。研究了电路计算与配电网潮流计算的前推回代法相结合的(基于电路分析的)三相潮流计算方法，在该算... 详细信息

本文首先定义数据库的原始信息关系模式，建立网络拓扑信息的矩阵模型，在网络拓扑信息矩阵形成过程中实现了网络节点和支路的自动编号。研究了电路计算与配电网潮流计算的前推回代法相结合的(基于电路分析的)三相潮流计算方法，在该算法的基础上建立了配变低压侧的功率到高压侧的电流的转换模型。在基于支路电流的三相配电网状态估计的基础上提出了以负荷电流为状态变量的配电网的三相状态估计方法。同时结合配电网的网络拓扑分析，编制了配电网的三相潮流计算软件和三相状态估计软件并应用于工程实际中。

关键词：配电网络拓扑信息矩阵三相潮流计算负荷模型三相状态估计

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基于历史数据挖掘的配电网态势感知方法

电网技术 2017年第4期41卷 1139-1145页

作者：黄蔓云卫志农孙国强臧海祥黄强河海大学能源与电气学院江苏省南京市210098 国网江苏省电力公司电力科学研究院江苏省南京市211103

随着主动配电网的建设与发展,利用大量的历史数据深度挖掘配电网状态信息,快速、准确地获得配电网实时运行状态和未来发展趋势成为目前亟待解决的问题。文章提出一种基于历史数据挖掘的配电网态势感知方法。该方法为传统状态估计器提供... 详细信息

随着主动配电网的建设与发展,利用大量的历史数据深度挖掘配电网状态信息,快速、准确地获得配电网实时运行状态和未来发展趋势成为目前亟待解决的问题。文章提出一种基于历史数据挖掘的配电网态势感知方法。该方法为传统状态估计器提供了新的虚拟量测信息,且对配电网未来趋势进行态势预测。仿真结果表明,该态势感知方法不仅提高了配电网三相状态估计的收敛速度和收敛精度,且为配电网调度提供了准确的预测信息,为自动智能调度体系实现主动、快速、预防控制提供了技术支撑。

关键词：主动配电网历史数据挖掘三相状态估计态势感知

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配电网高级应用软件及其实用化关键技术

电力系统自动化 2015年第1期39卷 213-219,247页

作者：吴文传张伯明巨云涛郭烨陈珂宁孙宏斌陶文伟李飞清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室清华大学北京市100084 中国南方电网电力调度控制中心广东省广州市510620 贵州电网公司贵州省贵阳市550002

配电网是发展智能电网的重要组成部分,也是短板所在。文中基于配电网实际的自动化水平、运行调度需求和模型特点,分析了配电网高级应用软件的关键技术。介绍了配电网高级应用软件的体系结构和功能组成;梳理了包括三相建模、三相状态估... 详细信息

配电网是发展智能电网的重要组成部分,也是短板所在。文中基于配电网实际的自动化水平、运行调度需求和模型特点,分析了配电网高级应用软件的关键技术。介绍了配电网高级应用软件的体系结构和功能组成;梳理了包括三相建模、三相状态估计、三相潮流计算、无功电压控制、网络重构、恢复控制和安全评估等高级应用功能的算法特点和基本思路。简要介绍了现场系统的集成架构,以及若干工程应用功能示例。

关键词：配电网高级应用软件三相建模三相状态估计三相潮流电压控制网络重构安全评估

基于二次约束二次估计的配电网混合量测状态估计方法研究

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基于二次约束二次估计的配电网混合量测状态估计方法研究

作者：朱鹏程浙江大学

学位级别：硕士

随着我国智能配电网的发展和用户对电能质量要求的提高,电力企业对配电网运行状态的实时监测和在线分析与决策控制水平提出了更高的要求。配电网状态估计是配电管理系统的重要组成部分,也是其他高级应用软件的数据基础,对于保障配电网... 详细信息

随着我国智能配电网的发展和用户对电能质量要求的提高,电力企业对配电网运行状态的实时监测和在线分析与决策控制水平提出了更高的要求。配电网状态估计是配电管理系统的重要组成部分,也是其他高级应用软件的数据基础,对于保障配电网的安全经济运行具有重要意义。如何综合考虑配电网的结构特点和量测量类型及特征,提高状态估计性能和结果精度成为配网三相状态估计的研究重点。本文就基于数据采集与监控（Supervisory Control and Data Acquisition,SCADA）系统与同步相量测量单元（Phasor Measurement Unit,PMU）的混合量测和二次约束二次估计（Quadratic Constraint Quadratic Estimation,QCQE）模型的配电网三相状态估计方法展开了研究,其主要工作如下:1)研究二次约束二次估计方法的模型及算法。基于QCQE的数学模型,对其进行稀疏性描述,分析稀疏QCQE方法的拓展性及通用性;并将状态估计问题描述为QCQE模型,采用传统状态估计器求解,分析计算思路,总结算法的特点。2)研究PMU/SCADA混合量测模型。基于相量量测的特点和基本原理,建立直角坐标系下配电网三相相量量测模型,研究实际三相系统量测量类型和物理量量测特点。3)研究基于QCQE模型的配电网混合量测状态估计模型。分别以三相平衡和三相不平衡配电网为研究对象,在节点注入电流方程的基础上,充分考虑混合量测特点,建立直角坐标系下二次方程形式的量测模型,将状态估计问题描述为QCQE问题,并采用成熟的状态估计算法求解。算例分析验证了该方法的有效性与实用性。

关键词：三相状态估计配电网二次约束二次估计相量测量单元混合量测