导图社区 （电网考试-现代电分）第2章：电力系统状态估计的基本概念
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第2章 电力系统状态估计的基本概念
基础知识
状态估计原因
测量系统存在随机误差
传输系统存在随机噪声
测量装置在数量上或种类上的限制
定义：统计学，求状态向量的估计值
状态估计种类
动态估计
静态估计
电力系统量测误差来源
电压互感器和电流互感器的误差
变换器的误差
模数转换器的误差
数据传输过程的误差
量测和传输过程中的时间延迟
运行中三相不平衡及功率因数的变化，给单相 量测和计算带来误差
不良数据来源
量测与传输系统受带较大的随机干扰
量测与传输系统出现的偶然故障
电力系统快速变化中各测点间的非同时量测
系统正常操作或大干扰引起的过渡过程
电力系统测量的冗余度
定义：测量量数目/状态量数目
要求：m>n
状态估计功能组成
状态估计与潮流计算的不同
输入量的不同
数学模型的不同
量测数目和方程数目的不同
求解的数学方法不同
电力系统状态估计的测量方程 与可观测性
量测方程：z=h(x)+v
量测估计系统的状态出现 不正确或不精确的原因
随机误差或噪声向量v是均值为零 方差为σ²的正态分布的高斯白噪声 向量
可观察性
保证可观察性是对量测点布置的最低要求
判定：非线性系统可观察的必要条件是 雅克比矩阵H的秩等于n
最小二乘法估计
量测函数向量h(x)为线性函数
数学模型
最小二乘准则建立目标函数
量测值z和量测估计值z^之差的平方和最小 为目标准则
加权最小二乘准则建立目标函数
W加权正定矩阵，W=1/R
状态值的估计误差分析
是无偏估计
残差分析
量测函数向量h(x)为非线性函数
采用迭代法求解
迭代收敛判据为三项之一
不良数据的检测与辨识
定义
测量系统标准误差σ大约为正常测量范围的0.5%~2%，误差大于±3σ的测量值 实用中，误差达到±（6~7）σ
检测
检测就是判定是否存在不良数据
不良数据出现目标函数大大偏离正常值
常用检测方法
目标函数J(x)检测法
加权残差检测法
标注化残差检测法
判定方法：小于阈值没有不良数据
检测效果与阈值选择有关
残差污染和残差淹没使不良数据点模糊 导致辨识不良数据困难
辨识
检测出后找出不良数据
残差搜索辨识法
加权残差搜索法
标准化残差搜索法
按残差大小排队，逐维试探
适用于
单个不良数据的辨识
弱相关的多个不良数据的辨识
估计辨识法：具有较好的辨识多个不良数据的功能
