快速分解法状态估计计算速度快又节省内存,是一种公认的适合大型电力系统使用的优良实用算法。但当电力系统中仅有支路功率量测时,传统的快速分解法状态估计可能发散,而基本加权最小二乘法可以收敛,说明此种情况下状态估计有解,故快速分解法状态估计的收敛性还需进一步提高。状态估计是按最小二乘法求解量测方程的,最小二乘法可以确保每个量测方程的残差都不大,可以尝试用直接求解量测方程得到的解对状态估计的收敛性能进行定性分析。据此分析了传统方法的发散机理,提出了改进方法并分析改进方法的收敛性能。传统方法发散机理分析,发现双绕组变压器支路的首端和末端量测方程的系数线性相关,三绕组变压器的3条支路的量测方程与公共节点加入的零注入伪量测的量测方程系数线性相关,可以得到支路两端的电压修正量成比例,此电压修正量可能很大,进而导致状态估计发散;由输电线路支路的首端量测方程和末端量测方程可直接得到支路两端的电压修正量,其值较大,也容易导致状态估计发散。参考节点电压作为已知量不参与计算,可以改善收敛性。但状态估计结果与参考节点电压给定值直接相关,参考节点电压给定值不一定准确,作为已知量不太合理。基于传统方法发散机理,提出了对支路量测对应雅可比矩阵元素进行修正的快速分解法状态估计方法。对于变压器支路无功功率量测,将变压器支路无功功率对功率流入侧电压的偏导乘以一个修正系数作为相应的雅可比矩阵元素。分析表明改进方法中,双绕组变压器的首端和末端量测方程不再相关,三绕组变压器的3个量测方程和零注入伪量测的量测方程也不再相关,可直接得到支路两端节点电压修正量,其值不大,不会导致状态估计发散。对于输电线路无功功率量测,线路支路功率对功率流入侧电压的偏导减去对地电纳作为相应的雅可比矩阵元素。分析表明改进后得到的支路两端的电压修正量更小一些,易于收敛。使用两个算例对所提出方法的准确性和收敛性进行了验证。以IEEE57节点算例潮流计算的支路功率来模拟量测数据,进行状态估计。传统方法发散,如果参考节点电压作为已知量不参与估计,传统方法可以收敛,但状态估计结果与参考节点电压值有关;改进方法的状态估计结果与参考电压初值无关,且节点电压估计值与潮流计算的误差很小,表明改进方法的估计结果是准确可信的。对实际系统算例进行状态估计,传统方法发散,改进方法可以很好地收敛;迭代过程中变压器支路两端节点电压修正量变化规律与理论分析一致,验证了传统方法发散及改进方法收敛的原因分析。