电力系统状态估计是EMS中的最基础软件之一,其性能的优劣直接影响着所有其它基于它而运行的一切高级应用软件运行及计算的可靠性及可信性。然而,当前电力系统状态估计的研究还存在着一定的问题。首先,配电网由于负荷和线路参数的不对称,其状态估计必须采用三相状态估计,增大了计算量。其次,由于不良数据的存在限制了状态估计的精度提高,传统的抗差估计算法由于目标函数的限制存在收敛性和辨识能力两方面的问题,如何提高状态估计的抗差能力,也是状态估计的热点研究课题。此外,当前对变压器分接头可观测性的求解,主要采用代数方法对信息矩阵或其相关矩阵的分解方法,计算时间长,不利于于实时在线分析。
　　本文针对上述问题,对状态估计的相关问题进行了研究,并取得了一定的成果。本文的研究内容及成果如下:
　　(1)针对配网全三相状态估计计算时间长的问题,提出了基于等效电流量测变换的单相-三相混合状态估计方法,建立了连接三相对称侧和不对称侧的Π型等效接口模型,提出了基于此的单相-三相混合联立状态估计算法及基于单点交替迭代的单相-三相混合迭代算法。多个算例表明,本文方法在保证计算精度的前提下,明显提高了配网状态估计的计算速度。
　　(2)为了提高不良数据的辨识能力及提高状态估计的精度,本文提出了一种基于自适应核密度估计的电力系统抗差状态估计新算法。基于自适应核密度估计理论,本文首先给出了基于量测的自适应核密度电力系统状态估计数学模型,然后推导了与状态变量的分量相适应的近似最优核带宽表达式,并给出了核带宽约束条件,进而给出了核带宽综合选择方法,最后根据相应的数学模型,给出了具体的估计求解方法。多个算例证实了本文方法的抗差性、精确性及有效性及高效性。
　　(3)针对计及变压器分接头的在线可观测性检验问题,本文提出了一条实用判据。该判据根据变压器两端所接的量测岛的可观测性及变压器本身相关量测的配置,即可快速检测变压器分接头是否可观。本文从理论及实际算例角度均证实了该判据的有效性及可行性。