本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)狀態(tài)估計，特別是不良數(shù)據(jù)的檢測和辨識。

背景技術(shù)：

電力系統(tǒng)狀態(tài)估計中,壞數(shù)據(jù)可以分成三種：①不正確的參數(shù),如不正確的線路參數(shù)值。②不正確的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔ⅰ＂哿繙y誤差很大的量測量，即通常所指的不良量測。在實際的狀態(tài)估計問題中，某個時刻面對的壞數(shù)據(jù)可能是單個或多個，在有多個壞數(shù)據(jù)時，可能是同一種類型，也可能屬于不同類型，而如何有效辨識多種類的不良數(shù)據(jù),這是尚未有效解決的問題。

現(xiàn)有不良量測的檢測與辨識方法以及殘差靈敏度法，可以分別辨識量測壞數(shù)據(jù)或參數(shù)錯誤，但是不能有效處理量測壞數(shù)據(jù)和參數(shù)錯誤同時存在的情況。而且當(dāng)存在多個不良數(shù)據(jù)時，可能會出現(xiàn)殘差的淹沒和污染現(xiàn)象，從而導(dǎo)致漏檢和誤檢。

現(xiàn)有技術(shù)中，利用新息圖法識別網(wǎng)絡(luò)參數(shù)錯誤，單個量測壞數(shù)據(jù)和參數(shù)錯誤同時存在時，該方法能夠進(jìn)行辨識，但是多不良數(shù)據(jù)時，該方法的有效性還有待驗證。

現(xiàn)有技術(shù)中，基于拉格朗日乘子辨識可疑參數(shù)，可以有效辨識單個量測或參數(shù)錯誤，但是，該方法在辨識多個量測和參數(shù)錯誤時效果不佳。

現(xiàn)有技術(shù)中，將電網(wǎng)分成多個區(qū)域，進(jìn)行分區(qū)的拓?fù)錂z錯，避免了不同分區(qū)內(nèi)不良數(shù)據(jù)的相互影響。但同一分區(qū)內(nèi)不良數(shù)據(jù)的相互影響仍然無法避免。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決檢測與辨識不良數(shù)據(jù)時，不能有效處理量測壞數(shù)據(jù)和參數(shù)錯誤同時存在的情況。

為實現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術(shù)方案是這樣的，一種不良數(shù)據(jù)的前推回代追蹤方法，包括以下步驟:

1)設(shè)定電網(wǎng)不良數(shù)據(jù)的辨識判據(jù)：

1-1)線路

參見圖1所示的線路等值電路，基于末端功率和電壓計算首端功率和電壓，當(dāng)首端計算功率殘差合格且計算電壓殘差合格，則首末端功率和電壓以及線路參數(shù)正確。當(dāng)首端計算功率殘差合格而計算電壓殘差不合格，則首端電壓錯誤。當(dāng)首端計算功率殘差不合格而計算電壓殘差合格，則首端功率錯誤。當(dāng)首端計算功率殘差不合格且計算電壓殘差不合格，則首末端功率和電壓以及線路參數(shù)可疑。反之，基于首端功率和電壓量測推算末端，判據(jù)相同。各支路功率、電壓計算公式如式(1)、(2)：

功率：

電壓：

式中：S₂為線路末端復(fù)功率、U₂為線路末端電壓量測幅值；Z_T為線路阻抗、Y為線路對地電納；為線路首端功率估計值、為線路首端電壓估計值，*代表對復(fù)數(shù)求共軛、U₁為線路首端電壓量測幅值、S₂'為計算過程中間量。

功率、電壓殘差合格判斷標(biāo)準(zhǔn)：

1)功率殘差合格判斷：由式(1)計算出該支路首端功率估計值，通過檢測該支路首端功率估計值與其量測值之差是否小于閾值ε₂：

式中，為節(jié)點i到節(jié)點j的有功功率估計值；為節(jié)點i到節(jié)點j的功率無功功率估計值；P_ij為節(jié)點i到節(jié)點j的有功功率量測值；Q_ij為節(jié)點i到節(jié)點j的無功功率量測值；節(jié)點i和節(jié)點j為電網(wǎng)中任意支路兩端節(jié)點。

2)電壓殘差合格判斷：由式(2)計算出該支路首節(jié)點電壓估計值，通過檢測該支路首節(jié)點電壓估計值與其量測值之差是否小于閾值ε₃：

式中：U_i為節(jié)點i電壓量測值，為節(jié)點i電壓估計值。

1-2)雙繞組變壓器

參見圖2所示的變壓器等值電路。對于雙繞組變壓器，默認(rèn)將其參數(shù)歸算到低壓側(cè)?；诘蛪簜?cè)功率和電壓計算高壓側(cè)功率和電壓，如式(5)、(6)，當(dāng)高壓側(cè)計算功率殘差合格且計算電壓殘差合格，則高低壓側(cè)功率和電壓以及變壓器阻抗參數(shù)、變比正確。當(dāng)高壓側(cè)計算功率殘差合格而計算電壓殘差不合格，則高壓側(cè)電壓和變壓器變比可疑。當(dāng)高壓側(cè)計算功率殘差不合格而計算電壓殘差合格，則高壓側(cè)功率錯誤。當(dāng)高壓側(cè)計算功率殘差不合格且計算電壓殘差不合格，則高低壓側(cè)功率和電壓以及變壓器阻抗參數(shù)、變比可疑。反之，

基于高壓側(cè)功率和電壓量測推算低壓側(cè)時，如式(7)、(8)，由于低壓側(cè)計算功率和電壓都跟變壓器變比有關(guān)，故當(dāng)?shù)蛪簜?cè)計算功率殘差合格而計算電壓殘差不合格，則僅低壓側(cè)電壓錯誤。其他判據(jù)相同。

高壓側(cè)計算功率：

S₁＝S₂+(S₂/U₂)²Z_T (5)

高壓側(cè)計算電壓：

低壓側(cè)計算功率：

低壓側(cè)計算電壓：

式中：

S₁為雙繞組變壓器高壓側(cè)復(fù)功率

U₁為雙繞組變壓器高壓側(cè)電壓量測幅值

S₂為雙繞組變壓器低壓側(cè)復(fù)功率

U₂為雙繞組變壓器低壓側(cè)電壓量測幅值

Z_T為雙繞組變壓器阻抗

k為雙繞組變壓器變比；

為雙繞組變壓器高壓側(cè)功率估計值

為雙繞組變壓器高壓側(cè)電壓估計值

為雙繞組變壓器低壓側(cè)功率估計值

為雙繞組變壓器低壓側(cè)電壓估計值

1-3)三繞組變壓器

參見圖3所示的三繞組變壓器等值電路圖。對于三繞組變壓器，默認(rèn)將其參數(shù)歸算到中性點。基于高中低三側(cè)的功率和電壓計算中性點功率和電壓。若中性點處計算功率滿足節(jié)點平衡關(guān)系(式12)且三側(cè)計算電壓都一致，則高中低壓側(cè)功率和電壓以及變壓器三側(cè)阻抗參數(shù)和變比正確。若中性點處計算功率不滿足節(jié)點功率平衡關(guān)系而中性點處高中壓側(cè)計算電壓一致(差值在一定范圍內(nèi))，則三繞組變壓器高中壓側(cè)功率和電壓以及阻抗參數(shù)、變比正確，低壓側(cè)功率和電壓以及阻抗參數(shù)、變比可疑，同理，若高中、中低壓側(cè)計算電壓一致，則相應(yīng)側(cè)量測值和參數(shù)正確，剩余側(cè)的量測值和參數(shù)可疑。若中性點處計算功率不滿足節(jié)點平衡關(guān)系且三側(cè)計算電壓兩兩不一致，則高中低壓側(cè)功率和電壓以及變壓器三側(cè)阻抗參數(shù)和變比可疑。三繞組變壓器中性點處功率、電壓的計算公式如式(9)、(10)、(11)。高壓側(cè)推算到中性點處功率、電壓：

中壓側(cè)推算到中性點處功率、電壓：

低壓側(cè)推算到中性點處功率、電壓：

式中：

S₁為三繞組變壓器高壓側(cè)復(fù)功率

U₁為三繞組變壓器高壓側(cè)電壓量測幅值

S₂為三繞組變壓器中壓側(cè)復(fù)功率

U₂為三繞組變壓器中壓側(cè)電壓量測幅值

S₃為三繞組變壓器低壓側(cè)復(fù)功率

U₃為三繞組變壓器低壓側(cè)電壓量測幅值；

Z_T1為三繞組變壓器高壓側(cè)阻抗

Z_T2為三繞組變壓器中壓側(cè)阻抗

Z_T3為三繞組變壓器低壓側(cè)阻抗

k₁為三繞組變壓器高壓側(cè)變比

k₂為三繞組變壓器中壓側(cè)變比

k₃為三繞組變壓器低壓側(cè)變比

為三繞組變壓器高壓側(cè)推算到中性點處的功率估計值；

為三繞組變壓器高壓側(cè)推算到中性點處的電壓估計值；

為三繞組變壓器中壓側(cè)推算到中性點處的功率估計值；

為三繞組變壓器中壓側(cè)推算到中性點處的電壓估計值；

為三繞組變壓器低壓側(cè)推算到中性點處的功率估計值；

為三繞組變壓器低壓側(cè)推算到中性點處的電壓估計值；

節(jié)點功率平衡判斷：判斷與節(jié)點相連的所有支路功率之和是否小于閾值ε₁。

為由節(jié)點i到節(jié)點j的有功功率；

為由節(jié)點i到節(jié)點j的無功功率；

φ_i為與節(jié)點i相連的支路對端節(jié)點集合；

節(jié)點i和節(jié)點j為電網(wǎng)中任意支路兩端節(jié)點。

1-4)容抗器

容抗器標(biāo)稱額定電壓為U_N、額定容量為S_N。實際量測數(shù)據(jù)中，容抗器的無功功率為Q_act、電壓幅值為U_act。

容抗器量實際電納B_act：

容抗器在額定電壓下的功率S_Nact：

計算功率殘差百分?jǐn)?shù)：

在實際運行中電力公司一般采用遙測合格率對狀態(tài)估計結(jié)果進(jìn)行評價。而對于無功功率，其偏差<2.5％，認(rèn)為合格，對于容抗器的參數(shù)辨識判據(jù)采用無功偏差合格率來判斷。當(dāng)γ_s＜2.5％，認(rèn)為容抗器參數(shù)合格，當(dāng)γ_s≥2.5％，認(rèn)為容抗器參數(shù)不合格。

在前推回代追蹤過程中，對電網(wǎng)所有節(jié)點進(jìn)行節(jié)點功率平衡判斷(式12)，若某節(jié)點滿足節(jié)點功率平衡關(guān)系，則判定與該節(jié)點相連的所有支路功率及節(jié)點注入功率正確，若不滿足，則判定相應(yīng)量測值可疑。本文所提的辨識方法是對上述判據(jù)的綜合考量：在前推回代追蹤過程中，若通過某一判據(jù)判定相應(yīng)數(shù)據(jù)可疑，但在后續(xù)的追蹤過程中，又判定其中某些數(shù)據(jù)正確，則將其從可疑數(shù)據(jù)集中排除。追蹤結(jié)束后，最終確定可疑數(shù)據(jù)集。以圖1中7節(jié)電系統(tǒng)的線路3參數(shù)錯誤為例說明，當(dāng)線路3參數(shù)錯誤時，線路3首末端功率和電壓殘差都不合格，則判定線路3首末端功率和電壓以及線路參數(shù)可疑，但線路3首末端節(jié)點4、7節(jié)點功率平衡，則判定線路3的首末端功率正確，且通過線路1和5首末端電壓殘差合格。判定這兩條線路的端節(jié)點4、7電壓正確，故排除這些可疑數(shù)據(jù)，最終判定線路3參數(shù)錯誤。

2)通過拓?fù)渌阉鲗⒃娋W(wǎng)分解成主環(huán)網(wǎng)和輻射子網(wǎng)，并在主環(huán)網(wǎng)節(jié)點中功率不平衡量最小處進(jìn)行解環(huán)，解環(huán)后再進(jìn)行拓?fù)渌阉鲗h(huán)網(wǎng)分解成輻射網(wǎng)和剩余環(huán)網(wǎng)，以此不斷解環(huán)、拓?fù)渌阉髦钡綄⒃娋W(wǎng)全部分解成輻射網(wǎng)，在此過程中形成電網(wǎng)的支路層次矩陣L及對應(yīng)支路的首末端節(jié)點信息矩陣M。

在此，拓?fù)浞治龅哪康氖菍⒃娋W(wǎng)逐步分解成輻射網(wǎng)結(jié)構(gòu)，并記錄網(wǎng)絡(luò)的支路層次矩陣L及對應(yīng)支路的首末端節(jié)點信息矩陣M。首先從電網(wǎng)末端開始搜索度為1的節(jié)點及對應(yīng)支路，不斷的搜索剝離直到將原電網(wǎng)分解成主環(huán)網(wǎng)和輻射子網(wǎng)，然后在主環(huán)網(wǎng)節(jié)點中功率不平衡量最小處進(jìn)行解環(huán)，解環(huán)后再按度為1的原則搜索剝離將環(huán)網(wǎng)分解成輻射網(wǎng)和剩余環(huán)網(wǎng)，以此不斷解環(huán)和搜索剝離，直到將原電網(wǎng)全部分解成輻射網(wǎng)。在此過程中記錄電網(wǎng)的支路節(jié)點信息。相對環(huán)網(wǎng)中的節(jié)點，輻射子網(wǎng)中的節(jié)點具有一個特點，即該節(jié)點上游只有1條支路與其相連。利用這個特點，進(jìn)行不良數(shù)據(jù)的前推回代追蹤辨識。

以圖4所示的七節(jié)點簡單電網(wǎng)為例進(jìn)行說明。首先建立簡單系統(tǒng)的節(jié)點–支路關(guān)聯(lián)矩陣，如圖5中的矩陣A所示，有7行7列。其中，每一行對應(yīng)一個節(jié)點，行號對應(yīng)節(jié)點編號。每一列對應(yīng)一條支路，列號對應(yīng)支路編號。假設(shè)原電網(wǎng)初始狀態(tài)下所有支路都有效，則若矩陣A的i行j列元素為1，則表示節(jié)點i與支路j相連，且j支路有效。為0則表示不相連，或相連支路無效。A矩陣方框外邊右側(cè)有一列數(shù)字，每一個元素的值代表該行節(jié)點所關(guān)聯(lián)有效支路的數(shù)目，將其定義為對應(yīng)節(jié)點的度。比如第1個元素的值為2，表示1號節(jié)點關(guān)聯(lián)2條有效支路，相應(yīng)1號節(jié)點的度為2。

統(tǒng)計各節(jié)點的度，選擇度等于1的節(jié)點，如圖5中矩陣A的3、5和6行對應(yīng)的節(jié)點。這些節(jié)點即為輻射子網(wǎng)的最末層節(jié)點。搜索末層節(jié)點所關(guān)聯(lián)的支路4～6，即為輻射子網(wǎng)最末層的支路。同時得知，節(jié)點3、5和6分別為支路4、5和6的末端節(jié)點，而節(jié)點2、7和7分別為其首端節(jié)點。由此完成輻射子網(wǎng)末層支路的搜索與記錄。

將末層支路置為無效，相應(yīng)修正其關(guān)聯(lián)的A矩陣元素及其首末端節(jié)點的度(減1)，由此得到修正的矩陣A¹，如圖5所示。這樣處理，相當(dāng)于把原網(wǎng)絡(luò)的最外層支路剝離，并使次外層節(jié)點和支路暴露出來。在A¹中，選擇度等于1的節(jié)點，只有節(jié)點7。其關(guān)聯(lián)的有效支路3為新的末層支路，即為倒數(shù)第2層輻射支路。

采用同樣的方法搜索并記錄支路3的首末端節(jié)點信息，然后再將其置為無效支路，并修正A¹得到A²?？梢钥闯觯珹²中不再有度等于1的節(jié)點。于是，主環(huán)網(wǎng)由A²中的有效支路組成，而輻射子網(wǎng)由逐層剝離的末層支路和次末層支路組成，兩者之間由公共的邊界節(jié)點關(guān)聯(lián)。由此實現(xiàn)主環(huán)網(wǎng)與輻射子網(wǎng)的分解。

剝離輻射子網(wǎng)后，搜索主環(huán)網(wǎng)中功率不平衡量最小的節(jié)點，假設(shè)節(jié)點4功率不平衡量最小，則以節(jié)點4為起點，先將與節(jié)點4相連的環(huán)網(wǎng)支路置為無效，并記錄支路信息及首末端節(jié)點信息，再按照節(jié)點度為1的準(zhǔn)則對解環(huán)后的環(huán)網(wǎng)進(jìn)行逐層剝離。在A²中將與節(jié)點4相連的支路1、7置為無效，則得到矩陣A³。搜索A³中節(jié)點度為1的節(jié)點，此時只剩兩個節(jié)點1、2，且兩者關(guān)聯(lián)一條支路2。

在逐層剝離輻射子網(wǎng)的過程中，記錄了每層支路的編號及其首末端節(jié)點號信息，由此可得到輻射子網(wǎng)的支路層次矩陣L及對應(yīng)支路的首末端節(jié)點信息矩陣M：

在矩陣L中，一行代表一層，每行的非零元素代表該層支路的編號。在矩陣M中，列號對應(yīng)支路編號，第1行元素的數(shù)值對應(yīng)支路首節(jié)點編號，第2行對應(yīng)支路末節(jié)點編號。從L中可看到，輻射子網(wǎng)由4層支路組成，其中前兩層為輻射網(wǎng)支路，后兩層是環(huán)網(wǎng)支路。

3)前推回代追蹤方法

利用L和M矩陣進(jìn)行功率、電壓的前推回代計算，通過節(jié)點功率平衡、支路首末端功率平衡、支路首末端電壓一致性判斷辨識出電網(wǎng)量測數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和開關(guān)狀態(tài)中的不良數(shù)據(jù)以及不可觀節(jié)點。

通過步驟2)拓?fù)浞治觯瑢崿F(xiàn)環(huán)網(wǎng)與輻射網(wǎng)的分層解耦，并逐步將環(huán)網(wǎng)分解成若干輻射網(wǎng)，形成支路層次矩陣L及對應(yīng)支路的首末端節(jié)點信息矩陣M。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行不良數(shù)據(jù)的前推回代追蹤辨識：

3-1)前推追蹤過程

利用支路層次矩陣L及對應(yīng)支路的首末端節(jié)點信息矩陣M，從電網(wǎng)的最末層開始逐層向上追蹤。

3-1-1)、首先由公式(12)判斷末端節(jié)點功率是否平衡，若平衡，標(biāo)記與該節(jié)點相關(guān)量測正確，若不平衡，則標(biāo)記量測可疑，并利用節(jié)點平衡關(guān)系(令式(12)中ε₁＝0，≤?。?，計算出上層支路末端量測估計值。

3-1-2)、由公式(1)、(5)計算支路首端功率估計值，由公式(3)判斷支路首末端功率是否平衡，若平衡，則標(biāo)記支路首末端量測，末端節(jié)點電壓，支路參數(shù)正確。若不平衡則標(biāo)記這些量測可疑，并記錄支路首端功率估計值。

3-1-3)、由公式(2)、(6)計算首節(jié)點電壓估計值，由式(4)判斷首末端電壓是否一致，若一致則標(biāo)記支路首末端電壓、支路參數(shù)、變壓器變比(只針對變壓器支路)正確。若不一致，則標(biāo)記這些數(shù)據(jù)可疑并計算首節(jié)點電壓估計值。

3-2)回代追蹤過程

利用支路層次矩陣L及對應(yīng)支路的首末端節(jié)點信息矩陣M，從電網(wǎng)的最頂端開始，對前推時支路首末端功率不平衡情況和支路末端功率無量測情況，進(jìn)行回代追蹤，在此過程中，無量測值的數(shù)據(jù)取估計值，

3-2-1)對前推時支路首末端功率不平衡情況，由公式(1)、(7)計算支路末端功率估計值，由公式(3)判斷支路首末端功率是否平衡，若平衡，則標(biāo)記支路首末端量測，首端節(jié)點電壓，線路參數(shù)為正確。若不平衡則標(biāo)記這些數(shù)據(jù)可疑。

3-2-2)對支路末端功率無量測情況，由公式(1)、(7)計算支路末端功率估計值，由該估計值和其他支路量測值或估計值按式(12)判斷末節(jié)點功率是否平衡。若平衡，標(biāo)記與該節(jié)點相關(guān)量測正確，若不平衡，則標(biāo)記量測可疑。若此時末節(jié)點仍有兩條及以上無量測值且無估計值，則該節(jié)點不可觀。

由公式(2)、(8)計算末節(jié)點電壓估計值，由式(4)判斷首末端電壓是否一致，若一致則標(biāo)記支路首末端電壓、線路參數(shù)、變壓器變比(只針對變壓器支路)正確。若不一致，則標(biāo)記這些數(shù)據(jù)可疑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種，其特征在于：

步驟3-1-3)在前推追蹤過程中，若無量測值則用估計值推算，存在如下幾種情況：

a)單類別功率無量測：①若僅有與節(jié)點相連的下層支路末端無量測，由公式(1)、(5)計算其估計值，此時不進(jìn)行支路首末端功率平衡判斷，而在進(jìn)行節(jié)點功率平衡判斷時，由估計值和其他量測值進(jìn)行判斷。②僅有與節(jié)點相連的上層支路首端無量測，或③僅有注入功率無量測，則由公式(12)中的ε₁＝0、≤?。?，計算其估計值。此時不進(jìn)行節(jié)點功率平衡判斷。

b)多類別功率無量測：若存在上述的①、②或①、③情況，則先由公式(1)、(5)計算情況①下支路首端估計值。并由該估計值和其他量測值按公式(12)中的ε₁＝0、≤取＝，計算②、③情況下相應(yīng)量測估計值。若存在②、③情況及三種情況都存在，則將該節(jié)點標(biāo)記，其可能不可觀，需回代過程再進(jìn)一步判斷。

c)電壓的無量測：若某支路首節(jié)點電壓無量測，則由式(2)、(6)計算其估計值并由該估計值繼續(xù)向上推算，而不進(jìn)行支路首末端電壓一致性判斷。若該節(jié)點同時關(guān)聯(lián)多條下層支路，則可以計算出多個估計值，此時計算估計值的平均值，由平均電壓繼續(xù)向上推算。

d)不可觀判斷：若情況③存在且情況①中至少有一條支路無法計算估計值或情況①有兩條以上支路無法計算估計值，則該節(jié)點不可觀。若情況②存在且情況①中有一條支路無法計算估計值。以及情況②、③存在，則將該節(jié)點標(biāo)記，其可能不可觀，需回代過程再進(jìn)一步判斷。

本發(fā)明的技術(shù)效果是毋庸置疑的：實際電網(wǎng)中，為滿足供電可靠性與保護(hù)裝置配合的需要，常常采用閉環(huán)結(jié)構(gòu)、開環(huán)運行方式，因而不管是輸電網(wǎng)絡(luò)還是高壓配網(wǎng)，其中運行的輻射支路的比例都很大。本發(fā)明考慮基于實際電網(wǎng)中環(huán)網(wǎng)和輻射網(wǎng)并存的特點，創(chuàng)造性地提出了基于節(jié)點度搜索的網(wǎng)絡(luò)層次分析方法及不良數(shù)據(jù)的分層前推回代追蹤方法。通過拓?fù)渌阉鲗⒃娋W(wǎng)分解成主環(huán)網(wǎng)和輻射子網(wǎng)，并在主環(huán)網(wǎng)節(jié)點中功率不平衡量最小處進(jìn)行解環(huán)，解環(huán)后再進(jìn)行拓?fù)渌阉鲗h(huán)網(wǎng)分解成輻射網(wǎng)和剩余環(huán)網(wǎng)，以此不斷解環(huán)、拓?fù)渌阉髦钡綄⒃娋W(wǎng)全部分解成輻射網(wǎng)，在此過程中形成電網(wǎng)的支路層次矩陣L及對應(yīng)支路的首末端節(jié)點信息矩陣M。利用L和M矩陣進(jìn)行功率、電壓的前推回代計算，通過節(jié)點功率平衡、支路首末端功率平衡、支路首末端電壓一致性判斷辨識出電網(wǎng)量測數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和開關(guān)狀態(tài)中的不良數(shù)據(jù)以及不可觀節(jié)點。在追蹤過程中，不僅可以檢測出不良數(shù)據(jù)，同時還進(jìn)行可觀性檢驗。

附圖說明

圖1線路等值電路

圖2雙繞組變壓器等值電路

圖3三繞組變壓器等值電路圖

圖4七節(jié)點簡單電網(wǎng)等效支路圖

圖5節(jié)點-支路關(guān)聯(lián)矩陣及其修正矩陣

圖6 IEEE39節(jié)點網(wǎng)絡(luò)接線圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)該理解為本發(fā)明上述主題范圍僅限于下述實施例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想的情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣用手段，做出各種替換和變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

本實施例在MATLAB環(huán)境下，編制了相應(yīng)的程序。以IEEE 39節(jié)點系統(tǒng)的算例進(jìn)行了仿真計算。該試驗系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)線見圖6。

IEEE39節(jié)點系統(tǒng)的量測配置方法為：選取潮流計算結(jié)果中所有節(jié)點的電壓幅值、注入功率以及支路的首末端功率作為系統(tǒng)的量測真值。在其基礎(chǔ)上，疊加0均值、標(biāo)準(zhǔn)差為σ的正態(tài)分布隨機(jī)數(shù)(高斯噪聲)，得到服從正態(tài)分布隨機(jī)特征的模擬量測值。其中量測誤差標(biāo)準(zhǔn)差分別取電壓σ₁＝0.004、注入功率σ₂＝0.01、支路功率σ₃＝0.008^[12]。理論上，量測值的誤差大于±3σ時就可以認(rèn)為是不良數(shù)據(jù)，但實際工程中采用的不良數(shù)據(jù)界限為±(6～7)σ^[1]。故在前推回代追蹤過程中，考慮到計算誤差，公式(1)中閾值取ε₁＝6σ₂＝0.06，公式(2)中閾值取ε₂＝6σ₃＝0.048，公式(3)中閾值取ε₃＝6σ₁＝0.024。

為了驗證該辨識方法的正確性，分以下3種算例進(jìn)行仿真分析：

1)、含有單個不良數(shù)據(jù)(包括單個的不良量測、單個的錯誤參數(shù))。

2)含有多個不良數(shù)據(jù)(包括多個相關(guān)的不良量測數(shù)據(jù)、同時含有不良量測和錯誤參數(shù))。3)含有不可觀的節(jié)點。

A)拓?fù)浞治鼋Y(jié)果

經(jīng)過拓?fù)渌阉鞯玫捷椛渥泳W(wǎng)的支路層次矩陣L，其為25×9矩陣，即原電網(wǎng)被分解成25層，其中輻射網(wǎng)有3層，環(huán)網(wǎng)有22層。輻射網(wǎng)總共有11條支路，11個節(jié)點。環(huán)網(wǎng)有35條支路，28個節(jié)點。

B)辨識結(jié)果及其分析

為了驗證多個不良數(shù)據(jù)時的辨識結(jié)果，在IEEE 39節(jié)點系統(tǒng)分兩種情況設(shè)置不良數(shù)據(jù)：1)只存在量測的不良數(shù)據(jù)，2)同時存在不良量測和錯誤參數(shù)。采用逆流分層追蹤法進(jìn)行辨識。其中，不良數(shù)據(jù)真值、錯誤值、估計值以及辨識結(jié)果如表1所示。

表1 IEEE39節(jié)點系統(tǒng)辨識結(jié)果

在表1中，組別1情況，由于支路22-21首末端有功功率不平衡，首末端電壓不一致，但無功功率卻平衡，則判定首端電壓U₂₂首端功率P_22-21、Q_22-21正確，末端電壓U₂₁末端有功功率P_21-22錯誤。21節(jié)點有功功率不平衡，則判定P₂₁、P_21-16也錯誤，但在回代過程中可以通過16-21支路功率平衡判定P_21-16正確。22節(jié)點有功功率不平衡，則判定P₂₂、P_22-23、P_22-35、P_22-21錯誤，35-22支路功率平衡可以判定P_22-35正確且前面已經(jīng)判定P_22-21正確。故最終檢測出的可疑數(shù)據(jù)為P_21-22、P₂₁、U₂₁、P₂₂、P_22-23。

組別2情況，由于支路19-16首末端有功功率不平衡、無功功率平衡，且16節(jié)點有功功率不平衡，則判定P_16-19、P₁₆、R_16-19可疑，但16-19節(jié)點電壓是一致的，則判定線路參數(shù)正確，故P_16-19、P₁₆為可疑數(shù)據(jù)。由于節(jié)點4的節(jié)點功率不平衡，但與節(jié)點4相連的支路首末端功率都平衡，則判定P₄為不良數(shù)據(jù)。支路2-1首末端有功功率平衡，無功功率不平衡，且其首末端節(jié)點電壓不一致，判定X_2-1、B_2-1可疑。變壓器支路19-33首末端功率平衡，但19-33節(jié)點電壓不一致，判定K_19-33、U₁₉可疑，但20-19、19-16節(jié)點電壓都一致，則U₁₉正確，故K_19-33為不良數(shù)據(jù)。

綜上，在辨識多個強(qiáng)相關(guān)的不良量測時，本發(fā)明相較于傳統(tǒng)基于狀態(tài)估計的不良數(shù)據(jù)檢測與辨識方法(包括殘差檢測法，非二次準(zhǔn)則法，零殘差辨識法，抗差估計辨識法等)具有較好的辨識效果，其能全部辨識出所有的不良量測，不存在淹沒現(xiàn)象而造成的漏檢問題。

在同時存在不良量測和錯誤參數(shù)時，本發(fā)明辨識方法能同時辨識出多個不良量測和錯誤參數(shù)，相較于傳統(tǒng)基于拉格朗日乘子的辨識方法僅能有效辨識單個量測或參數(shù)錯誤，具有較高的優(yōu)越性。