基于智能电表量测的三相四线制配网抗差估计方法

摘要

本发明公开了一种基于智能电表量测的三相四线制配网抗差估计方法。智能电表可提供用户端各相节点注入有功                                               、无功和三相电压幅值以及电流幅值等实时量测，三相四线制配网中智能电表量测系统采用三表法接线，智能电表量测的相电压幅值和功率量测都是以对应中心点的电压幅值，根据等值电源和负荷端点的智能电表实际的三相实时量测信息以及联络端点的零注入功率虚拟量测，在节点注入电流方程基础上建立三相四线制配网的量测，然后借助指数型权函数，建立指数加权最小二乘抗差估计模型。本发明综合考虑了三相四线制配电网络的结构特点和智能电表的实际量测信息，不存在中性点电压等于零和电源端点点三相电压对称的假设条件，状态估计结果精度高。

主权项

基于智能电表量测的三相四线制配网抗差估计方法，包括abc三相线和中性线，、和、分别是端点i、j中电气节点t的注入电流相量，是端点i和j间点t的注入电流相量，为端点i和j间支路i‑j的t相线路的自阻抗，端点i（或j）内曲线表示该端点各电气节点之间的并联支路导纳，支路i‑j内曲线表示该支路段各电气节点间的互感导纳，和分别表示端点i和j中性点接地阻抗，在三相四线制配网中，端点i的三相节点和中性点的注入电流方程为：式中：表示端点中a、b和c三相的电气节点集合，即=（a,b,c），为包含端点i且端点i直接相连端点的集合；智能电表可提供用户端各相节点注入有功、无功和三相电压幅值以及电流幅值等实时量测，三相四线制配网中智能电表量测系统采用三表法接线，智能电表量测的相电压幅值和功率量测都是以对应中心点的电压幅值，根据等值电源和负荷端点的智能电表实际的三相实时量测信息以及联络端点的零注入功率虚拟量测，在节点注入电流方程基础上建立三相四线制配网的量测，然后借助指数型权函数，建立指数加权最小二乘抗差估计模型；对于指数加权最小二乘抗差估计模型引入拉格朗日乘子λ处理等式约束，采用牛顿法求解其最优性条件，形成增广拉格朗日函数的无约束最优化问题，则得到迭代修正方程矩阵形式：Min=式中：k为迭代次数；采用指数加权最小二乘抗差估计模型的方法进行三相四线制配网状态估计，指数型权函数可动态修正权重，自动排除不良数据影响，具体步骤如下：初始化：设置量测端点的固定权重为单位对角阵，设置最大迭代次数、收敛精度ε，初始迭代次数k=1，假设等值电源的中性点电压为零电位参考，并取电源端点a相电压相位为全网零相位参考；计算系统节点导纳矩阵和雅克比矩阵；计算修正量，根据计算状态变量新值，令k=k+1；收敛性判据：若，则停止迭代，输出结果，若且迭代次数k>，则停止迭代，程序不收敛，否则进行步骤5）；动态修正标准化尺度参数：若，修正尺度参数，返回步骤3），若，则，并返回步骤3），重新迭代。