(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210886440.6 (22)申请日 2022.07.26 (71)申请人 大连海事大学 地址 116026 辽宁省大连市高新园区凌海 路1号 (72)发明人 姚玉斌　任田峰　 (74)专利代理 机构 大连东方专利代理有限责任 公司 21212 专利代理师 鲁保良　李洪福 (51)Int.Cl. G06F 17/16(2006.01) G06F 17/11(2006.01) G06F 17/18(2006.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 快速分解法状态估计的线路量测雅可比矩 阵元素形成方法 (57)摘要 本发明公开了一种快速分解法状态估计的 线路量测雅可比矩阵元素形成方法， 当第p个量 测为线路首端节点i的无功量测量时， 如果线路 对地电纳bc为0， Q‑U类常数雅可比矩阵Br的第p 行第i列元素Br.pi在传统方法基础 上乘以修正系 数α， α与电力系统规模和结构有关， 取值范围 为[1.001,1.100]， 如果bc不为0， Br的元素Br.pi在 传统方法基础上加上修正量3bc。 本发明通过线 路首端无功量测雅可比矩 阵元素乘以一个修正 系数α或加上修正量3bc， 来改进快速分解状态 估计的线路无功量测雅可比矩阵的计算方法， 可 有效改善状态估计的收敛性。 实施 算例表明本发 明可显著改善收敛性， 明显减少电力系统状态估 计的迭代次数。 权利要求书2页 说明书10页 附图2页 CN 115292663 A 2022.11.04 CN 115292663 A 1.快速分解法状态估计的线路量测雅可比矩阵元素形成方法， 其特征在于： 包括以下 步骤： A、 读取网络数据和量测数据； B、 形成Q‑U类常数雅可比矩阵Br； 形成Br的步骤如下： B1、 按传统方法形成Br； 对于节点注入无功功率量测量， Br取节点导纳矩阵的虚部； 对于支路无功功率量测量， Br取该支路的节点导纳矩阵的虚部； 如果第l个 量测量为节点i的节点电压幅值量测量， 则Br 第l行第i列元 素为‑1/U0， Br第l行其他元素都为0； B2、 设置量测量计数p＝1； B3、 取第p个量测量的类型T； B4、 判断量测类型T是否为输电线路首端无功功率量测类型， 如果不是输电线路首端无 功功率量测类型， 转到步骤B9； B5、 取第p个量测量对应的输电线路的首节点 号i和对地电纳bc； B6、 判断对地电纳bc是否为0， 如果bc为0， 转到步骤B8； B7、 按式(1)修 正矩阵Br的第p行第i列元 素Br.pi， 转到步骤B9； Br.pi＝Br.pi+3bc  (1) 式中， bc为输电线路π 形等 值电路的对地电纳； B8、 按式(2)修 正矩阵Br的第p行第i列元 素Br.pi； Br.pi＝α Br.pi  (2) 式中， α 为修正系数， 与电力系统规模和结构有关， 取值范围为[1.0 01,1.100]； B9、 令p＝p+1； B10、 判断p是否大于量测量个数m， 如果p大于量测量个数m， 转到步骤C； 否则返回到步 骤B3进行 下一次迭代； C、 形成P‑δ类常数雅可比矩阵Ba； 对于节点注入有功功率量测量， Ba为仅用支路电抗形 成的节点导纳矩阵的虚 部， 忽略掉 对有功功率分布影响很小的变压器非标准变比和输电线路对地电容以及支路电阻； 对于支 路有功功率量测量， Ba为仅用该支路电抗形成的节点导纳矩阵的虚部， 忽略掉对有功功率 分布影响很小的变压器非标准变比和输电线路对地电容以及支路电阻； D、 电压初始化， 设置各节点电压幅值 为参考节点电压幅值初始给定值U0， 电压相角为0； E、 形成快速分解状态估计修 正方程的信息矩阵A及C并进行三角分解； 式中， A为na×na阶有功信息矩阵； na为节点电压相角状态变量个数； 式中， C为nr×nr阶无功信息矩阵； nr为节点电压幅值状态变量个数； F、 设置迭代计数t＝0， 并设Δ δmax＝5 εδ， ΔUmax＝5 εU； G、 判断是否满足电压幅值最大修正量|ΔUmax|小于收敛精度 εU且电压相角最大修正量| Δ δmax|小于收敛精度 εδ的条件； 如果满足条件， 转到步骤M； 否则， 转到步骤H；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115292663 A 2H、 计算有功自由向量a(t)， 解方程(5)求Δ δ(t)， 并求电压相角最大修 正量|Δ δmax|； AΔ δ(t)＝a(t)  (5) 式中， a为na维有功自由向量； Δδ为节点电压相角修正量列向量； 上标(t)表示第t次迭 代； 式中， Ba为ma×na阶P‑δ类常数雅可比矩阵； za为ma维有功类量测量列向量， 包括输电线 路和变压器的支路有功功率量测量和节点注入有功功率量测量； ha为对应于za的量测函 数； 为对应于za的ma阶权重对角矩阵； δ为na维节点电压相角列向量； U为nr维节点电压幅值 列向量； ma为有功类量测量个数； I、 按式(7)修 正电压相角； δ(t+1)＝ δ(t)+Δ δ(t)  (7) J、 计算无功自由向量c(t)， 解方程(8)求ΔU(t)， 并求电压幅值 最大修正量|ΔUmax|； CΔU(t)＝c(t)  (8) 式中， ΔU为节点电压幅值 修正量列向量； c为 nr维无功自由向量， 计算公式如下： 式中， Br为mr×nr阶Q‑U类常数雅可比矩阵； zr为mr维无功类量测量列向量， 包括输电线 路和变压器 的支路无功功率量测量、 节点注入无功功率量测量和节点电压幅值量测量； hr 为对应于 zr的量测函数； 为对应于 zr的mr阶权重对角矩阵； mr为无功类量测量个数； K、 按式(10)修 正电压幅值； U(t+1)＝U(t)+ΔU(t)  (10) L、 令t＝t+1， 返回到步骤G进行 下一次迭代； M、 输出状态估计结果， 结束。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115292663 A 3