基于相量量测的电力系统线性状态估计

分析了相量量测装置的量测误差情况，指出了相量量测参与状态估计计算的必要性。在完全使用相量量测的情况下，给出了基于直角坐标系的实数形式的电力系统线性量测方程和相应的线性静态状态估计算法。对负荷预报加潮流计算的系统状态预报方法进行改进，通过对误差协方差阵计算公式的推导与简化，提出了新的预报误差协方差阵计算公式，并将其与线性量测方程相结合，提出了基于相量量测的线性动态状态估计算法。最后讨论了线性状态估计算法的使用条件，并采用IEEE 30节点系统对提出的算法进行了验证。     

计及PMU支路电流相量的状态估计模型

评述了相量量测在电力系统状态估计中的各种应用模型，包括仅采用相量测量装置（PMU）的量测进行线性估计、在非线性估计中加入PMU电压幅值和相角量测，以及把非线性估计和线性估计结合等方案。把PMU量测值直接作为估计值虽然可以降低估计的维数，但不一定有利于估计精度。当前PMU的配置还难以满足可观性要求，故必须将PMU量测与其他量测一起用于状态估计。但在非线性估计中，很难直接利用PMU支路电流量测，特别是其相角量测。文中提出通过量测变换来计及PMU支路电流幅值和相角量测的模型。对各种非线性估计模型的仿真说明该模型的估计精度优于其他方案。     

基于混合量测的电力系统状态估计混合算法

研究了相量量测装置(PMU)相量量测和监控与数据采集(SCADA)量测混合使用时的数据匹配问题，提出了利用状态量转换预测得到预报系统状态和预报节点注入电流向量的方法。在此基础上，提出了应用PMU实时相量量测和预报节点注入电流向量的线性静态状态估计算法，以及应用PMU实时相量量测和预报系统状态的线性动态状态估计算法。文中将这2种算法与传统状态估计算法相结合，组成了状态估计混合算法，保证了状态估计的计算精度。该混合算法有效减少了状态估计的计算时间，对PMU的量测配置也没有严格的要求，具有很好的通用性。最后采用IEEE 30节点系统对该方法进行了验证。     

基于PMU的分布式电力系统动态状态估计新算法

随着电力系统的发展，区域电网互联，形成更大的系统。各区域电网相对独立，且有各自相对独立的调度中心。为适应这种分区管理模式，状态估计应采用分布式并行算法。在动态估计扩展Kalman滤波算法的基础上，结合搭接式分布并行算法，提出了一种基于相量测量单元（PMU）的分布式电力系统动态状态估计新算法。该算法利用少量PMU测点，真正实现各子系统的并行计算，避免了原算法进行串行等待的过程。并结合量测数据预处理、对雅可比矩阵加权等方法，加快了计算速度，提高了数值精度和稳定性。最后给出了IEEE 14节点的仿真结果，验证了该算法的有效性及优越性。     

电力系统的状态估计和稳定性分析

电力系统的状态估计和可靠度分析对于大电网安全稳定是非常重要的，现代控制系统理论为电力状态估计提供了理论依据和方法。本文结合四川电网的现状进行了分析，提出了电网在今后的改造和发展中应注意的问题和建议。     

计及PMU的混合非线性状态估计新方法

提出一种将同步相量测量单元（PMU）的直接电压相量量测变换为间接支路电流量测，并与监控与数据采集（SCADA）量测量一起进行混合迭代的非线性状态估计方法。对构造等效电流修正量而带来的间接量测误差进行了详细和定量的分析，并对该混合估计算法的精度进行了定性分析和定量计算。理论分析和算例表明，该方法可以获得较高的估计精度，在收敛次数和滤波效果上也有所改进。     

基于权函数的电力系统状态估计算法

提出基于权函数的电力系统状态估计算法，该方法较好地综合了加权最小二乘法(WLS)和加 权最小绝对值(WLAV)两种估计方法的 优点，仅需对应用广泛的WLS软件作很少的修改即可实现该算法。在求解迭代过程中，以残 差变化量作为加速因子，修正权函数，减少了迭代次数，加快了算法的计算速度。用IEEE 3 0和IEEE 118节点系统验证了此方法的优越性。     

电力系统状态估计问题的研究现状和展望

状态估计是现代EMS的重要组成部分，文中从状态估计的准则、加权最小二乘估计器、坏数据的处理、外部 网络和可观测性分析及其它问题等方面综合论述状态估计问题的研究现状，对值得研究的问题进行展望。     

故障点故障分量电流电压相量分析

故障分量原理在微机保护中大量应用,而故障分量存在于故障分量网络中,因此,有必要建立短路故障时的故障分量网络,画出故障点电流、电压故障分量相量图。按对称分量概念,求其故障点各序电流、电压,以便理解故障分量原理的微机保护。     

基于信息融合理论的动态状态估计探讨

从信息学这一全新的视角来看待动态状态估计问题，提出了信息融合理论在电力系统动态状态估计中的应用思路，简要介绍了信息融合理论的内容和特点，着重探讨了信息融合理论在广域测量系统、分布式系统、系统突变检测、状态与参数联合估计中应用的可能性，阐述了各自的特点和应用优势，并给出基于信息融合理论的系统状态和参数联合估计方案。     

基于广域测量系统的状态估计研究综述

广域测量系统（WAMS）的逐步发展给电力系统在线分析方法提供了一个新思路。针对WAMS测量精度高、具有同步相量测量功能以及数据传输快等特点，分别从引入高精度节点电压相量量测的状态估计算法、引入高精度支路电流相量量测的算法、引入全部WAMS量测的算法以及其他与WAMS状态估计相关的问题等4个方面，介绍了目前引入WAMS量测的各种状态估计算法；并详细分析了各种算法的优缺点和适用范围，从工程应用出发研究其可行性，对部分算法给出了改进措施。讨论了WAMS的不良数据检测与辨识问题、相量测量装置（PMU）的最优配置问题以及基于PMU的动态状态估计和谐波状态估计等与WAMS状态估计相关的其他问题。     

基于混合量测的电力系统线性动态状态估计算法

针对当前电力系统中广域测量系统（WAMS）和数据采集与监控（SCADA）系统并存的现状，利用量测变换技术，将SCADA系统下支路功率量测和节点注入功率量测转换为等效的电流相量量测，并与WAMS组成混合量测系统，在此基础上提出了直角坐标系下的线性动态状态估计算法。该算法采用Holt两参数线性指数平滑技术，结合线性定常系统Kalman滤波原理，实现了系统状态的预测和估计。该算法具有常数雅可比矩阵，从而大大减少了动态状态估计的计算时间，保证了动态状态估计的计算精度。通过IEEE 14节点系统的仿真结果，验证了该算法的有效性和优越性。     

基于IGG法的电力系统状态估计

针对现有电力系统状态估计的不足，提出了一种基于IGG (Institute of Geodesy & Geophysics，Chinese Academy of Sciences)法的抗差估计方法。分析了抗差估计理论应用于状态估计时，初值和权函数选取的原则及一般方法，兼顾了估计结果的准确性和数值稳定性。将抗差最小二乘法用于存在拓扑错误和坏数据时的状态估计，结合网络参数估计辨识法，得出坏数据和可疑支路的正确状态，使抗差和状态估计在计算中一次完成。算例结果表明，该法抗差能力强，收敛速度快，而且具有较好的准确性和数值稳定性。     

基于泰勒展开模型的同步相量估计新算法

经典的离散傅里叶变换（DFT）算法在静态条件下具有较好的相量估计性能，但在动态条件下其估计精度往往达不到实际应用要求。文中分析了DFT算法在动态条件下产生估计误差的原因，在此基础上利用一阶泰勒模型对DFT算法进行修正，设计了满足动态要求的同步相量估计新算法。该算法利用一阶泰勒展开式对动态电力信号进行建模，然后引入相邻数据窗之间的相量变化率来表征相量一阶导数，通过相量一阶导数修正DFT算法的估计结果;最后将得到的中心时刻相量估计值相移到报告时刻，从而实现准确的相量估计。仿真分析及对实际采样数据的分析表明，该算法在频率偏移、低频振荡等动态情况下均优于DFT算法，具有一定的应用潜力。     

辽西电网新息图法状态估计实践

结合某炼油厂动力站除氧系统改造工程项目，以除氧系统的计算机控制为例，介绍了模糊控制器的设计与实现。除氧系统具有多输入多输出、大滞后、时变性、非线性等一系列特点，除氧器的水位和压力相互影响，是一强耦合系统，其精确数学模型难以建立。为了达到除氧目的，必须保证水位和压力的恒定，而常规的基于PID算法的控制器很难保证运行指标。为此，提出了一种基于模糊控制理论的多维模糊控制器的设计方法，并设计了除氧器压力和水位模糊控制器。为了消除多台除氧器并联工作时相互间的影响，控制各除氧器平稳运行，结合人工控制经验设计了智能控制器，其控制效果达到了预期要求。文中提出的模糊控制器，其设计过程简单，易于工程实现，适用于同类多输入多输出模糊控制器的设计。     

基于WAMS的电力系统实时状态估计和预报

根据广域测量系统/数据采集与监控（WAMS/SCADA）系统的测量数据,提出一种实时状态估计和预报算法。采用递推增广最小二乘法辨识和修正状态转移矩阵,并采用渐消记忆指数加权法在线估计线性化后的模型误差协方差矩阵,同时由量测量的标准差在线计算量测权重,这使得在利用观测数据进行滤波的同时,状态估计模型中不精确（或未知）参数和噪声协方差矩阵不断地在线辨识和修正,以适应环境的干扰和过程的时变性,减少状态估计误差,达到良好的滤波效果。仿真结果表明,所提出的方法在正常情况、存在坏数据、负荷突变/发电机输出功率突变、网络拓扑结构误判等情况下具有较好的滤波效果。     

南方电网交直流混合实时状态估计的应用

基于数学上严格的主从分裂法,通过对现有成熟软件的较小修改,实现了交直流混合实时状态估计器,并在南方电网投入了现场试运行。分析了实现中提出的特殊问题,包括:软件总体流程、直流系统的参数辨识、直流系统可观测性分析和直流系统量测的处理,提出了相应的解决措施。分别针对南方电网的核心模型和全模型,报告了现场应用经验和效果,特别是报告了针对全模型的24 h持续运行的详细情况,验证了状态估计的精度、效率、收敛性和24 h持续运行的可靠性。     

计及广域测量信息的状态估计错误参数识别与修正

因电网元件参数可能随工作环境变化而改变、遥信量在干扰下可能出现错误，需要对状态估计中的错误参数进行识别和修正。根据当前监控与数据采集（SCADA）系统和广域测量系统（WAMS）量测共存的状况，引入WAMS量测求得的功率残差和零注入节点功率残差，与SCADA量测残差一起构成拉格朗日函数，由优化理论得出参数误差与各残差的灵敏度关系，从而进一步识别和修正错误参数。所述方法不仅避免了增广参数估计维数高的问题，还利用了高精度的相量量测信息。在标准测试系统上的仿真结果验证了方法的有效性。     

状态估计中选取量测权值的新原则

估计结果的准确性和数值稳定性是状态估计的两个重要方面，通常按量测精度选取量测权值，能使估计结果有较高的准确性，但可能对数值稳定性不利。文中在分析量测权值变化对状态估计数值稳定性影响的基础上，提出了状态估计中选取量测权值的新原则：非关键量测的权值反映量测精度，以量测方差的倒数为其权值；关键量测的权值根据数值稳定性的要求选取，以其他量测权值的平均值为关键量测的权值。这样能较好地协调数值稳定性与估计结果准确性之间的关系。在附录中论述了估计精度与关键量测的权值无关。     

以合格率最大为目标的电力系统状态估计新方法

以合格率最大为目标,考虑潮流约束和运行中上下界约束,提出一种电力系统状态估计方法。该方法可用现代内点法求解,收敛性好。与以往方法相比,文中方法得到的状态估计结果合格率高;估计结果有较强的抗差性;所求的解为潮流解,满足各种物理约束,更加接近实际;计算中无需做坏数据检验、可观性校验,无需主观设定测点权重,大幅减少了调试和维护工作量。IEEE 39节点系统、IEEE 118节点系统和某实际输电网等试验系统的测试结果验证了该方法的优越性。