本發(fā)明涉及一種電力調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種soa架構(gòu)的電網(wǎng)實(shí)時(shí)抗差狀態(tài)估計(jì)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

電力系統(tǒng)中的運(yùn)行數(shù)據(jù)從變電站rtu采集到經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)诫娏φ{(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中時(shí)，往往會(huì)受到隨機(jī)干擾而滲入誤差，甚至?xí)a(chǎn)生嚴(yán)重不良數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)也稱(chēng)為生數(shù)據(jù)。生數(shù)據(jù)往往會(huì)影響調(diào)度系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用軟件的準(zhǔn)確計(jì)算。因此，降低電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中生數(shù)據(jù)所含的噪聲及剔除其中的不良數(shù)據(jù)對(duì)于調(diào)度系統(tǒng)的正常運(yùn)行至關(guān)重要。

此外，當(dāng)電網(wǎng)中出現(xiàn)因不同電源供電而造成電網(wǎng)分為多區(qū)域獨(dú)立運(yùn)行的情況時(shí)，在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，通常狀態(tài)估計(jì)方法需要對(duì)不同的區(qū)域分別進(jìn)行獨(dú)立計(jì)算，將就會(huì)增加計(jì)算流程和時(shí)間。因此，發(fā)明了一種將所有獨(dú)立區(qū)域的狀態(tài)估計(jì)計(jì)算過(guò)程合并為一個(gè)計(jì)算過(guò)程的計(jì)算方法，以達(dá)到簡(jiǎn)化計(jì)算流程、減少計(jì)算時(shí)間的效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要是解決電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的生數(shù)據(jù)傳輸含有噪聲或不良數(shù)據(jù)，影響系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用軟件準(zhǔn)確計(jì)算的問(wèn)題，提供了一種soa架構(gòu)的電網(wǎng)實(shí)時(shí)抗差狀態(tài)估計(jì)系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的：一種soa架構(gòu)的電網(wǎng)實(shí)時(shí)抗差狀態(tài)估計(jì)系統(tǒng)，包括

部署在云計(jì)算平臺(tái)上對(duì)狀態(tài)估計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置和結(jié)果顯示的用戶(hù)端，用戶(hù)端與電網(wǎng)系統(tǒng)相連接，接收來(lái)自電力系統(tǒng)的量測(cè)值和網(wǎng)架拓?fù)湫畔ⅲ瑢⑦@兩類(lèi)數(shù)據(jù)編輯為標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)文件，并將數(shù)據(jù)文件傳輸給服務(wù)端進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)計(jì)算；其中量測(cè)值包括節(jié)點(diǎn)注入功率量測(cè)值、支路功率量測(cè)和電壓幅值量測(cè)；網(wǎng)架拓?fù)湫畔ㄏ到y(tǒng)節(jié)點(diǎn)數(shù)、平衡節(jié)點(diǎn)、線(xiàn)路支路參數(shù)和變壓器支路參數(shù)。

部署在云計(jì)算平臺(tái)上用于實(shí)現(xiàn)狀態(tài)估計(jì)邏輯計(jì)算的服務(wù)端，服務(wù)端包括根據(jù)電網(wǎng)量測(cè)值和網(wǎng)架拓?fù)湫畔⑦M(jìn)行狀態(tài)估計(jì)計(jì)算的處理單元，以及供用戶(hù)端接收數(shù)據(jù)的服務(wù)接口單元，用戶(hù)端與服務(wù)接口單元通過(guò)網(wǎng)絡(luò)相連接。本發(fā)明中用戶(hù)端和服務(wù)端均部署在云計(jì)算平臺(tái)，與傳統(tǒng)的雙機(jī)熱備用模式相比，不僅節(jié)約了成本，更重要的是提高了應(yīng)用本身的運(yùn)行可靠性和應(yīng)對(duì)各種災(zāi)害的能力，具有自動(dòng)災(zāi)備功能。狀態(tài)估計(jì)系統(tǒng)采用soa構(gòu)架，以面向服務(wù)的形式搭建，使得應(yīng)用具有松散耦合、跨平臺(tái)和可復(fù)用等優(yōu)點(diǎn)，與電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)合具有高度靈活性。并采用b/s模式，將計(jì)算的結(jié)果以網(wǎng)頁(yè)形式顯示，用戶(hù)端只需瀏覽器便可進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。狀態(tài)估計(jì)應(yīng)用的界面中的主網(wǎng)圖采用svg可伸縮矢量圖形技術(shù)，主網(wǎng)圖顯示了實(shí)時(shí)遙測(cè)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)狀態(tài)估計(jì)結(jié)果，以及顯示了狀態(tài)估計(jì)計(jì)算過(guò)程中的收斂曲線(xiàn)及各量測(cè)值對(duì)應(yīng)的計(jì)算值。服務(wù)端采用iis托管。本發(fā)明服務(wù)端通過(guò)狀態(tài)估計(jì)計(jì)算，有效降低了電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中生數(shù)據(jù)所含的噪聲及剔除其中的不良數(shù)據(jù)。

一種soa架構(gòu)的電網(wǎng)實(shí)時(shí)抗差狀態(tài)估計(jì)方法，包括以下步驟：

s1.用戶(hù)端獲取電網(wǎng)量測(cè)值和網(wǎng)架拓?fù)湫畔ⅲ?/p>

s2.根據(jù)用戶(hù)對(duì)量測(cè)值的選擇調(diào)整作為狀態(tài)估計(jì)計(jì)算的原始數(shù)據(jù)；

s3.根據(jù)原始數(shù)據(jù)分析電網(wǎng)在電氣上是否為單一區(qū)域運(yùn)行情況，若是，則直接將原始數(shù)據(jù)處理生成一個(gè)區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)文件，若不是，則按照多區(qū)域處理辦法生成合并計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)文件；

s4.將標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)文件發(fā)送給服務(wù)端；

s5.服務(wù)端讀取數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)計(jì)算，計(jì)算結(jié)果供用戶(hù)端進(jìn)行調(diào)用。狀態(tài)估計(jì)應(yīng)用服務(wù)端內(nèi)嵌了五種特點(diǎn)各異的狀態(tài)估計(jì)方法，用戶(hù)可根據(jù)實(shí)際電網(wǎng)情況選擇一種運(yùn)行，本發(fā)明優(yōu)先采用最小絕對(duì)值法。

作為一種優(yōu)選方案，步驟s1中獲取的電網(wǎng)量測(cè)值包括節(jié)點(diǎn)注入功率量測(cè)值、節(jié)點(diǎn)電壓量測(cè)值、支路功率量測(cè)值、零注入功率量測(cè)值；網(wǎng)架拓?fù)湫畔娋W(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)、平衡節(jié)點(diǎn)號(hào)、節(jié)點(diǎn)連接關(guān)系、線(xiàn)路和變壓器支路阻抗參數(shù)、接地支路參數(shù)。

作為一種優(yōu)選方案，步驟s2的具體過(guò)程包括：

s21.將電網(wǎng)中所有可以選擇的量測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)在用戶(hù)端上顯示并供用戶(hù)選擇；

s22.根據(jù)用戶(hù)選擇的量測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)并結(jié)合默認(rèn)選擇的量測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，與上一次進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)計(jì)算的量測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行比較；

s23.將上一次進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)計(jì)算的量測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)作為原始數(shù)據(jù)，若比較為增加了量測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，將增加的數(shù)據(jù)點(diǎn)添加到原始數(shù)據(jù)中，若比較為減少了量測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，將減少的數(shù)據(jù)點(diǎn)從原始數(shù)據(jù)中刪除，若比較為沒(méi)有改變，則保持原始數(shù)據(jù)量測(cè)點(diǎn)不變。

作為一種優(yōu)選方案，步驟3中計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)文件的具體過(guò)程包括：

s31.根據(jù)網(wǎng)架拓?fù)溥B接關(guān)系識(shí)別電網(wǎng)在電氣關(guān)系上是一個(gè)電氣區(qū)域，還是相互獨(dú)立的多個(gè)電氣區(qū)域，即是否為多區(qū)域獨(dú)立運(yùn)行情況；

s32.若是一個(gè)區(qū)域，則按常規(guī)方法將原始數(shù)據(jù)處理為標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)文件，進(jìn)入步驟s4；若為多個(gè)區(qū)域，則將每個(gè)區(qū)域的原始數(shù)據(jù)分別處理為標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)文件；

s33.以節(jié)點(diǎn)最多的電氣區(qū)域?yàn)榛A(chǔ)，保持該區(qū)域所有節(jié)點(diǎn)的編號(hào)不變，其他區(qū)域的節(jié)點(diǎn)號(hào)依次按順序遞增，并重新按照標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)文件進(jìn)行處理，直到將所有區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)合并為一個(gè)多平衡節(jié)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)文件；假如整個(gè)電網(wǎng)有100個(gè)節(jié)點(diǎn)，分成3個(gè)獨(dú)立的區(qū)域運(yùn)行，區(qū)域1、2和3的節(jié)點(diǎn)數(shù)分別為50、30和20。則將節(jié)點(diǎn)數(shù)為50的區(qū)域1設(shè)為基礎(chǔ)區(qū)域，將其所有節(jié)點(diǎn)分別編號(hào)為1～50，將區(qū)域2的節(jié)點(diǎn)編號(hào)為51～80，將區(qū)域3的節(jié)點(diǎn)編號(hào)為81～100。若電網(wǎng)分為更多的區(qū)域，以此類(lèi)推進(jìn)行處理。

s34.合并后，按常規(guī)方法將原始數(shù)據(jù)處理為標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)文件。本方案采用對(duì)電網(wǎng)中所有獨(dú)立運(yùn)行的區(qū)域合并計(jì)算的方法，計(jì)算結(jié)果與獨(dú)立計(jì)算結(jié)果一致，避免了計(jì)算重復(fù)性，有效簡(jiǎn)化了計(jì)算流程，提高了計(jì)算效率。

該標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)文件的具體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為：

1)節(jié)點(diǎn)數(shù)，支路數(shù)，基準(zhǔn)功率，迭代次數(shù)，中心參數(shù)；

2)收斂精度；

3)序號(hào)，平衡節(jié)點(diǎn)1，平衡節(jié)點(diǎn)2，…；

4)線(xiàn)路參數(shù)(序號(hào)，節(jié)點(diǎn)i，節(jié)點(diǎn)j，r，x，b/2)；

5)變壓器參數(shù)(序號(hào)，節(jié)點(diǎn)i，節(jié)點(diǎn)j，r，x，k0)；

6)接地支路參數(shù)(節(jié)點(diǎn)i，gi，bi)；

7)零注入量測(cè)(序號(hào)，節(jié)點(diǎn)i)；

8)節(jié)點(diǎn)零注入量測(cè)(序號(hào)，節(jié)點(diǎn)i，pgi，qgi，pdi，qdi)；

9)支路量測(cè)(序號(hào)，節(jié)點(diǎn)i，節(jié)點(diǎn)j，pij，qij)；

10)電壓量測(cè)(序號(hào)，節(jié)點(diǎn)i，vi)；

11)電壓運(yùn)行限制(序號(hào)，節(jié)點(diǎn)i，下限，上限)；

12)有功出力限制(序號(hào)，節(jié)點(diǎn)i，下限，上限)；

13)無(wú)功出力限制(序號(hào)，節(jié)點(diǎn)i，下限，上限)；

如果為電網(wǎng)多區(qū)域運(yùn)行。則3)處有多個(gè)平衡節(jié)點(diǎn)，若只有一個(gè)網(wǎng)架，則只有平衡節(jié)點(diǎn)1；r表示電阻，x表示電抗，b表示電納，k0表示變壓器當(dāng)前變比。

作為一種優(yōu)選方案，步驟4中狀態(tài)估計(jì)計(jì)算的具體過(guò)程包括：

s41.讀取數(shù)據(jù)文件，根據(jù)狀態(tài)估計(jì)的非線(xiàn)性量測(cè)方程

z＝g(x)+ε

采用最小絕對(duì)值法進(jìn)行計(jì)算，最小絕對(duì)值模型為

其中z為m維量測(cè)向量，即三類(lèi)量測(cè)值中用于計(jì)算的m各量測(cè)值組成的向量，z＝[pi,qi；vi；pij,qij]，pi、qi分別為節(jié)點(diǎn)注入有功率和無(wú)功功率量測(cè)值，vi為節(jié)點(diǎn)電壓幅值量測(cè)值，pij、qij為支路功率量測(cè)值；x為n維狀態(tài)向量，即x＝[v,δ]，v、δ分別為電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電壓幅值和相角，共n個(gè)；g(x)為m維量測(cè)函數(shù)向量，為量測(cè)值z(mì)中m個(gè)量測(cè)值對(duì)應(yīng)的m個(gè)函數(shù)表達(dá)式向量，即為估計(jì)值，為節(jié)點(diǎn)注入功率估計(jì)值，為節(jié)點(diǎn)電壓估計(jì)值，為支路功率估計(jì)值；ε為m維量測(cè)殘差，h(x)為節(jié)點(diǎn)零節(jié)點(diǎn)注入功率量測(cè)值，w為m維權(quán)重向量；t為矩陣運(yùn)算符號(hào)，表示對(duì)向量的轉(zhuǎn)置；

s42.初始化參數(shù)，設(shè)定迭代次數(shù)k＝0，kmax＝20中心參數(shù)σ＝0.1，l＝u＝λ＝[1,…,1]^t∈r^m，y＝0，α＝β＝w，收斂精度e＝10^-5，狀態(tài)變量x采用平啟動(dòng)，即v＝1，δ＝0，其中l(wèi),u為松弛變量，(l,u)∈r^m≥0，y、λ、α、β為拉格朗日乘子向量，y∈r^c，λ、α、β∈r^m，r^c、r^m分別為c維和m維實(shí)數(shù)向量；

s43.判斷是否k<kmax，若是，進(jìn)入下一步驟，若否，最小絕對(duì)值模型不收斂，計(jì)算結(jié)束；

s44.計(jì)算互補(bǔ)間隙gap＝α^tl+β^tu，若gap<e，則最小絕對(duì)值模型收斂，輸出結(jié)果x，若否繼續(xù)下一步驟；

s45.計(jì)算擾動(dòng)因子

s46.根據(jù)最小絕對(duì)值模型獲得修正方程，求解修正方程得到修正量δx，δλ，δy，δα，δβ，δl，δu；

s47.求出原始對(duì)偶步長(zhǎng)

i＝1，…，m；

s48.修正原始、對(duì)偶變量

將k＝k+1，返回步驟s43。

作為一種優(yōu)選方案，步驟s46修正量獲取的過(guò)程包括：

s461.等價(jià)轉(zhuǎn)化最小絕對(duì)值模型，獲得最小值等價(jià)模型

引入松弛變量(l，u)∈r^m≥0將不等式轉(zhuǎn)化為等式，并進(jìn)行等價(jià)轉(zhuǎn)換，得到

s462.構(gòu)建拉格朗日函數(shù)：

l＝w^t(l+u)-y^th(x)-λ^t(z-g(x)+l-u)-α^tl-β^tu(3)

求取拉格朗日函數(shù)極限，即為所求狀態(tài)估計(jì)結(jié)果，導(dǎo)出下一階最優(yōu)性條件：

ly≡h(x)＝0(5)

lλ≡z-g(x)+l-u＝0(6)

ll≡w-λ-α＝0(7)

lu≡w+λ-β＝0(8)

lα≡diag(α)diag(l)e＝0(9)

lβ≡diag(β)diag(u)e＝0(10)

其中，e＝[1，...，1]^t∈r^m，引入擾動(dòng)參數(shù)對(duì)互補(bǔ)項(xiàng)(9)、(10)實(shí)施擾動(dòng)松弛得到：

s463.對(duì)以上非線(xiàn)性方程采用牛頓法求解，線(xiàn)性化得到：

-δλ-δα＝-ll(16)

δλ-δβ＝-lu(17)

s464.變量α，β，λ選取合適初始值，使得ll＝lu＝0，由公式(16)、(17)、(18)、(19)求得以下關(guān)系式：

求得δα，δβ，δl，δu；

s465.將δl、δu代入公式(15)，得到：

公式中s＝diag(α)^-1diag(l)+diag(β)^-1diag(u)；

由公式(13)、(14)、(21)得到修正方程：

公式中

求解修正方程得到δx，δλ，δy。

因此，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

1.通過(guò)狀態(tài)估計(jì)計(jì)算，有效降低了電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中生數(shù)據(jù)所含的噪聲及剔除其中的不良數(shù)據(jù)，保證了電力調(diào)度系統(tǒng)軟件計(jì)算的準(zhǔn)確性。

2.采用對(duì)電網(wǎng)中所有獨(dú)立運(yùn)行的區(qū)域合并計(jì)算的方法，計(jì)算結(jié)果與獨(dú)立計(jì)算結(jié)果一致，避免了計(jì)算重復(fù)性，有效簡(jiǎn)化了計(jì)算流程，提高了計(jì)算效率。

3.采用soa架構(gòu)搭建狀態(tài)估計(jì)系統(tǒng)，有效解決了傳統(tǒng)軟件架構(gòu)緊耦合的問(wèn)題，使得狀態(tài)估計(jì)系統(tǒng)具備松散耦合特性，靈活性高，能跨平臺(tái)且功能復(fù)用，提高了系統(tǒng)的可拓展性。

4.采用b/s模式，克服了c/s模式對(duì)單機(jī)內(nèi)存的高要求和固定地點(diǎn)辦公的缺點(diǎn)，使得用戶(hù)使用輕型設(shè)備通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)便可訪(fǎng)問(wèn)狀態(tài)估計(jì)系統(tǒng)，且具備移動(dòng)辦公功能。

5.soa架構(gòu)的狀態(tài)估計(jì)系統(tǒng)部署于云計(jì)算平臺(tái)，克服了傳統(tǒng)雙機(jī)熱備用抗災(zāi)能力不足的缺點(diǎn)，具有異地災(zāi)備能力，能抵抗例如臺(tái)風(fēng)、地震等自然災(zāi)害；還充分利用了云計(jì)算的彈性計(jì)算技術(shù)，能快速地?cái)U(kuò)充計(jì)算能力。

附圖說(shuō)明

附圖1是本發(fā)明中狀態(tài)估計(jì)計(jì)算的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。

實(shí)施例：

本實(shí)施例一種soa架構(gòu)的電網(wǎng)實(shí)時(shí)抗差狀態(tài)估計(jì)系統(tǒng)，包括

部署在云計(jì)算平臺(tái)上對(duì)狀態(tài)估計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置和結(jié)果顯示的用戶(hù)端，用戶(hù)端與電網(wǎng)系統(tǒng)相連接，接收來(lái)自電力系統(tǒng)的量測(cè)值和網(wǎng)架拓?fù)湫畔ⅲ?/p>

部署在云計(jì)算平臺(tái)上用于實(shí)現(xiàn)狀態(tài)估計(jì)邏輯計(jì)算的服務(wù)端，服務(wù)端包括根據(jù)電網(wǎng)量測(cè)值和網(wǎng)架拓?fù)湫畔⑦M(jìn)行狀態(tài)估計(jì)計(jì)算的處理單元，以及供用戶(hù)端接收計(jì)算結(jié)果的服務(wù)接口單元，用戶(hù)端與服務(wù)接口單元通過(guò)網(wǎng)絡(luò)相連接。

一種soa架構(gòu)的電網(wǎng)實(shí)時(shí)抗差狀態(tài)估計(jì)方法，包括以下步驟：

s1.用戶(hù)端獲取電網(wǎng)量測(cè)值和網(wǎng)架拓?fù)湫畔ⅲ?/p>

電網(wǎng)量測(cè)值包括節(jié)點(diǎn)注入功率量測(cè)值、節(jié)點(diǎn)電壓量測(cè)值、支路功率量測(cè)值、零注入功率量測(cè)值；網(wǎng)架拓?fù)湫畔娋W(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)、平衡節(jié)點(diǎn)號(hào)、節(jié)點(diǎn)連接關(guān)系、線(xiàn)路和變壓器支路阻抗參數(shù)、接地支路參數(shù)。

s2.根據(jù)用戶(hù)對(duì)量測(cè)值的選擇調(diào)整作為狀態(tài)估計(jì)計(jì)算的原始數(shù)據(jù)；具體過(guò)程為：

s21.將電網(wǎng)中所有可以選擇的量測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)在用戶(hù)端上顯示并供用戶(hù)選擇；

s22.根據(jù)用戶(hù)選擇的量測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)并結(jié)合默認(rèn)選擇的節(jié)點(diǎn)量測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，與上一次進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)計(jì)算的量測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行比較；

s23.將上一次進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)計(jì)算的量測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)作為原始數(shù)據(jù)，若比較為增加了量測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，將增加的數(shù)據(jù)點(diǎn)添加到原始數(shù)據(jù)中，若比較為減少了量測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，將減少的數(shù)據(jù)點(diǎn)從原始數(shù)據(jù)中刪除，若比較為沒(méi)有改變，則保持原始數(shù)據(jù)量測(cè)點(diǎn)不變。

s3.根據(jù)原始數(shù)據(jù)分析電網(wǎng)在電氣上是否為單一區(qū)域運(yùn)行情況，若是，則直接將原始數(shù)據(jù)處理生成一個(gè)區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)文件，若不是，則按照多區(qū)域處理辦法生成合并計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)文件；具體過(guò)程為：

s31.根據(jù)網(wǎng)架拓?fù)溥B接關(guān)系識(shí)別電網(wǎng)在電氣關(guān)系上是一個(gè)電氣區(qū)域，還是相互獨(dú)立的多個(gè)電氣區(qū)域，即是否為多區(qū)域獨(dú)立運(yùn)行情況；

s32.若是一個(gè)區(qū)域，則按常規(guī)方法將原始數(shù)據(jù)處理為標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)文件，進(jìn)入步驟s4；若為多個(gè)區(qū)域，則將每個(gè)區(qū)域的原始數(shù)據(jù)分別處理為標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)文件；

s33.以節(jié)點(diǎn)最多的電氣區(qū)域?yàn)榛A(chǔ)，保持該區(qū)域所有節(jié)點(diǎn)的編號(hào)不變，其他區(qū)域的節(jié)點(diǎn)號(hào)依次按順序遞增，并重新按照標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)文件進(jìn)行處理，直到將所有區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)合并為一個(gè)多平衡節(jié)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)文件；

s34.合并后，按常規(guī)方法將原始數(shù)據(jù)處理為標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)文件。

本實(shí)施例以ieee4和ieee14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為例。ieee4和ieee14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為獨(dú)立區(qū)域，仿真多區(qū)域合并計(jì)算方法，計(jì)算如下：

設(shè)ieee14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為區(qū)域1，標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)文件為：

，

設(shè)ieee4節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為區(qū)域2，標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)文件為：

，

區(qū)域1和區(qū)域2合并后，標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)文件為：

，

則ieee14和ieee4節(jié)點(diǎn)獨(dú)立計(jì)算和合并計(jì)算迭代次數(shù)及分別進(jìn)行10次的平均耗時(shí)如下表所示：

。

從表中可知區(qū)域1和區(qū)域2合并計(jì)算后，比獨(dú)立計(jì)算具有更高的效率。合并計(jì)算使得多個(gè)區(qū)域的網(wǎng)架能一次性完成計(jì)算，減少了基礎(chǔ)計(jì)算量。對(duì)于規(guī)模較小的系統(tǒng)，合并計(jì)算能有效減少計(jì)算實(shí)際，具有一定的工程應(yīng)用價(jià)值。

s4.將標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)文件發(fā)送給服務(wù)端；

s5.服務(wù)端讀取數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)計(jì)算，計(jì)算結(jié)果供用戶(hù)端進(jìn)行調(diào)用。

如圖1所示，狀態(tài)估計(jì)計(jì)算過(guò)程包括：

s41.讀取數(shù)據(jù)文件，根據(jù)狀態(tài)估計(jì)的非線(xiàn)性量測(cè)方程

z＝g(x)+ε

采用最小絕對(duì)值法進(jìn)行計(jì)算，最小絕對(duì)值模型為

其中z為m維量測(cè)向量，即三類(lèi)量測(cè)值中用于計(jì)算的m各量測(cè)值組成的向量，z＝[pi,qi；vi；pij,qij]，pi、qi分別為節(jié)點(diǎn)注入有功率和無(wú)功功率量測(cè)值，vi為節(jié)點(diǎn)電壓幅值量測(cè)值，pij、qij為支路功率量測(cè)值；x為n維狀態(tài)向量，即x＝[v,δ]，v、δ分別為電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電壓幅值和相角，共n個(gè)；g(x)為m維量測(cè)函數(shù)向量，為量測(cè)值z(mì)中m個(gè)量測(cè)值對(duì)應(yīng)的m個(gè)函數(shù)表達(dá)式向量，即為估計(jì)值，為節(jié)點(diǎn)注入功率估計(jì)值，為節(jié)點(diǎn)電壓估計(jì)值，為支路功率估計(jì)值；ε為m維量測(cè)殘差，h(x)為節(jié)點(diǎn)零節(jié)點(diǎn)注入功率量測(cè)值，w為m維權(quán)重向量；t為矩陣運(yùn)算符號(hào)，表示對(duì)向量的轉(zhuǎn)置；

s42.初始化參數(shù)，設(shè)定迭代次數(shù)k＝0，kmax＝20中心參數(shù)σ＝0.1，l＝u＝λ＝[1，...，1]^t∈r^m，y＝0，α＝β＝w，收斂精度e＝10^-5，狀態(tài)變量x采用平啟動(dòng)，即v＝1，δ＝0，其中l(wèi)，u為松弛變量，(l，u)∈r^m≥0，y、λ、α、β為拉格朗日乘子向量，y∈r^c，λ、α、β∈r^m，r^c、r^m分別為c維和m維實(shí)數(shù)向量；

s43.判斷是否k＜kmax，若是，進(jìn)入下一步驟，若否，最小絕對(duì)值模型不收斂，計(jì)算結(jié)束；

s44.計(jì)算互補(bǔ)間隙gap＝α^tl+β^tu，若gap＜e，則最小絕對(duì)值模型收斂，輸出結(jié)果x，若否繼續(xù)下一步驟；

s45.計(jì)算擾動(dòng)因子

s46.根據(jù)最小絕對(duì)值模型獲得修正方程，求解修正方程得到修正量δx，δλ，δy，δα，δβ，δl，δu；其過(guò)程包括：

s461.等價(jià)轉(zhuǎn)化最小絕對(duì)值模型，獲得最小值等價(jià)模型

引入松弛變量(l，u)∈r^m≥0將不等式轉(zhuǎn)化為等式，并進(jìn)行等價(jià)轉(zhuǎn)換，得到

s462.構(gòu)建拉格朗日函數(shù)：

l＝w^t(l+u)-y^th(x)-λ^t(z-g(x)+l-u)-α^tl-β^tu(3)

求取拉格朗日函數(shù)極限，導(dǎo)出下一階最優(yōu)性條件：

ly≡h(x)＝0(5)

lλ≡z-g(x)+l-u＝0(6)

ll≡w-λ-α＝0(7)

lu≡w+λ-β＝0(8)

lα≡diag(α)diag(l)e＝0(9)

lβ≡diag(β)diag(u)e＝0(10)

其中，e＝[1，...，1]^t∈r^m，引入擾動(dòng)參數(shù)對(duì)互補(bǔ)項(xiàng)(9)、(10)實(shí)施擾動(dòng)松弛得到：

s463.對(duì)以上非線(xiàn)性方程采用牛頓法求解，線(xiàn)性化得到：

-δλ-δα＝-ll(16)

δλ-δβ＝-lu(17)

s464.變量α，β，λ選取合適初始值，使得ll＝lu＝0，由公式(16)、(17)、(18)、(19)求得以下關(guān)系式：

求得δα，δβ，δl，δu；

s465.將δl、δu代入公式(15)，得到：

公式中s＝diag(α)^-1diag(l)+diag(β)^-1diag(u)；

由公式(13)、(14)、(21)得到修正方程：

公式中

求解修正方程得到δx，δλ，δy。

s47.求出原始對(duì)偶步長(zhǎng)

i＝1，…，m；

s48.修正原始、對(duì)偶變量

將k＝k+1，返回步驟s43。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。

盡管本文較多地使用了用戶(hù)端，服務(wù)端，處理單元、網(wǎng)頁(yè)單元等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。