含新能源電力系統(tǒng)狀態(tài)估計研究現(xiàn)狀和展望研究

陳國強 韓延龍 李國強 魏大慶

摘要：在當前電力系統(tǒng)的調整過程中，新接入許多的新能源，其對電力系統(tǒng)帶來的影響還需要做進一步的狀態(tài)估計研究，以便保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。本文首先對含新能源電力系統(tǒng)狀態(tài)估計的現(xiàn)狀展開研究，然后對當前電力系統(tǒng)狀態(tài)估計技術進行分析，最后展望含新能源電力系統(tǒng)狀態(tài)估計未來發(fā)展。

關鍵詞：新能源；電力系統(tǒng)；狀態(tài)估計；現(xiàn)狀；展望

為促進可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略的實施，我國不斷加大在新能源電力上的應用和研究力度。但是以目前的發(fā)展來看，新能源電力還無法滿足當前的需求，需要將新能源電力與傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)進行并網(wǎng)，才能夠正常的輸送給廣大的用戶。但是在并網(wǎng)的過程中，也對原來的電力系統(tǒng)提出新的要求，為了讓電力系統(tǒng)能夠高效的運轉，必須對電力系統(tǒng)展開狀態(tài)估計，分析電力系統(tǒng)的實時狀態(tài)。

一、含新能源電力系統(tǒng)狀態(tài)估計研究現(xiàn)狀

當前在對含新能源電力系統(tǒng)狀態(tài)估計研究上已經(jīng)取得較大的發(fā)展和進步，但是由于研究時間整體較短，使得其中仍舊存在著較多的不足，其主要體現(xiàn)在以下幾個方面[1]：第一，采用的基礎加權最小二乘法有著較大的使用限制，需要測量數(shù)據(jù)滿足正態(tài)分布，這樣才能夠保證測量的準確性，但是在實際的電網(wǎng)之中，所測得的誤差數(shù)值很少呈現(xiàn)出正態(tài)分布的情況，因此，該狀態(tài)估計方法在實際應用中所起到的作用較小，準確性較低；第二，在應用量測變換技術進行狀態(tài)估計時也有著較大的局限，對其中的量測配置有著特殊性的要求，往往需要對其作特殊性的處理才能夠有效運用，這也影響到電力系統(tǒng)狀態(tài)估計的合理性；第三，需要著重考慮電力系統(tǒng)中三相不平衡產(chǎn)生的相間角度問題，該問題如果不能夠得到較好的解決，將會使得狀態(tài)估計的難度大幅度上升，甚至影響到最終狀態(tài)估計的準確性。[2]

二、含新能源電力系統(tǒng)狀態(tài)估計技術探討

在含新能源電力系統(tǒng)狀態(tài)估計過程中，常常會用到建模仿真技術、多目標優(yōu)化算法以及新型數(shù)據(jù)檢測法等，這些技術的有效應用能夠極大的促進含新能源電力系統(tǒng)狀態(tài)估計工作的開展。下面對其展開具體的他那天。

（一）建模仿真技術

在將新能源并入到電力系統(tǒng)之中后，在模型的建立和仿真上面會發(fā)生較大的變化，因此在這方面的技術工作上需要加大研究的力度。其主要應當從以下兩個環(huán)節(jié)展開[3]：第一，加大對電力網(wǎng)絡拓撲結構的研究，對原來的模型進行優(yōu)化，使構建模型與拓撲結構能夠更加匹配；第二，針對并網(wǎng)模型的研究。新能源在與傳統(tǒng)能源進行并網(wǎng)之后，電力系統(tǒng)在發(fā)展上由以往的單向式變?yōu)槎嘞蚴焦╇姡郧笆褂玫牟⒕W(wǎng)模型也因此發(fā)生巨大的變化，在建模仿真工作上還需要構建更為合適的模型。

（二）多目標優(yōu)化算法

含新能源電力系統(tǒng)狀態(tài)估計工作的開展需要進行大量的運算，才能夠從中得到較為準確的結果，因此在進行狀態(tài)估計的過程中還需要采用更為科學合理的算法。在新能源電力成功并入到電力系統(tǒng)網(wǎng)絡中后，原本的電力系統(tǒng)網(wǎng)絡在規(guī)模上和結構上都出現(xiàn)較大的擴展，同時也使得原本的電力系統(tǒng)變得更加的復雜，以往采用的計算方法將很難適應當前的這種變化。為此需要結合前期的建模，采用多目標優(yōu)化算法，綜合考慮運行約束、結構約束以及經(jīng)濟代價等方面的影響，提升計算方法的科學有效性。

（三）新型數(shù)據(jù)檢測法

在將新能源電力并入到傳統(tǒng)電力系統(tǒng)之后，整個電力系統(tǒng)的規(guī)模得到擴展，隨之產(chǎn)生出來的數(shù)據(jù)信息也大幅度上升，在眾多的數(shù)據(jù)信息中必然存在著大量不良數(shù)據(jù)，其中有一部分不良數(shù)據(jù)同傳統(tǒng)電力系統(tǒng)相同，有一部分則發(fā)生于并網(wǎng)之后。在狀態(tài)估計過程中需要對這些數(shù)據(jù)信息進行有效的判斷，才能夠更好的展開估計。因此在對數(shù)據(jù)的檢測方法上應當做出改進和調整，采用更加新穎有效的數(shù)據(jù)檢測法，當前在數(shù)據(jù)檢測上應用得較多的方法主要有抗差算法、相關性分布、多數(shù)據(jù)分布研究等，這些方法雖然在一定程度上提升數(shù)據(jù)檢測的效果，但是這些方法在實時性分析上面仍舊表現(xiàn)較差，在這方面也是未來發(fā)展研究的重點。

三、含新能源電力系統(tǒng)狀態(tài)估計展望

隨著當前國內(nèi)對新能源電力發(fā)展的高度重視，風電、太陽能發(fā)電等分布式電源更多的被接入到配電網(wǎng)之中。在此種情況下，必然會使得今后的電力系統(tǒng)更加復雜，運行期間產(chǎn)生的變化也更多，同時也會更為迅速。因此，未來對含新能源電力系統(tǒng)狀態(tài)估計應當朝著高精度、高效率的方向發(fā)展。

四、結語

綜上所述，雖然我國當前已經(jīng)開始對新能源電力加以應用，也成功的將其與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)進行并網(wǎng)，但是由于受到技術條件和經(jīng)濟條件的影響，我國在新能源方面的發(fā)展與應用仍舊受到較大的限制，使其規(guī)模無法大規(guī)模擴展，在電力系統(tǒng)之中只能夠作為輔助性電力而存在。在其未來發(fā)展的這段時間之中，也為含新能源電力系統(tǒng)狀態(tài)估計的發(fā)展和創(chuàng)新提供較好的機會，因此相關人員需要加大在這方面的研究工作。

參考文獻：

[1]余希瑞，周林，郭珂，劉強.含新能源發(fā)電接入的電力系統(tǒng)低頻振蕩阻尼控制研究綜述[J].中國電機工程學報，2017，37（21）：62786290.

[2]郭小璇，龔仁喜，鮑海波，杭乃善.含新能源電力系統(tǒng)機會約束經(jīng)濟調度的二階錐規(guī)劃方法[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2015，43（22）：8591.

[3]曾博，楊雍琦，段金輝，曾鳴，歐陽邵杰，李晨.新能源電力系統(tǒng)中需求側響應關鍵問題及未來研究展望[J].電力系統(tǒng)自動化，2015，39（17）：1018.

作者簡介：第一作者陳國強（1980），男，遼寧東港人，工程師，專業(yè)或研究方向：電力系統(tǒng)；第二作者韓延龍（1980），男，遼寧鐵嶺人，工程師，專業(yè)或研究方向：電力系統(tǒng)；第三作者李國強（1992），男，遼寧朝陽縣人，助理工程師，專業(yè)或研究方向：電力系統(tǒng)；第四作者魏大慶（1981），男，遼寧鐵嶺人，副高級工程師，專業(yè)或研究方向：電力系統(tǒng)。