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摘要：配电系统是整个电力系统中直接面向用户的重要环节，通过对这一环节加强管理，能够有效地提高供电可靠性、降低损耗。对配电状态进行准确的估计是为了能够更好地对配电系统进行决策分析，但是由于配电系统结构及自动化水平的限制，实时量测数据匮乏且准确度不够，对状态估计的准确性造成了很大影响。
关键词：匹配潮流技术；状态估计；伪量测
与成熟的输电系统相比，配电系统的拓扑样式、负荷结构复杂多变，同时量测系统较为落后，导致在实际的状态估计过程中，实时量测数据匮乏，且没有冗余，状态估计难度很大，如何解决这一问题也就显得尤为重要。在下面文章里，我们将对匹配潮流技术进行简单了解，并对重点对其在配电状态估计中的应用进行分析。
1 配电状态估计
配电状态估计，是配电管理系统中的一个软件系统，主要是起到对采集数据的加工作用，提供一个时间点的系统状态。在配电状态估计过程中，使用的量测数据主要包括实时量测、伪量测及零注入量测三类，由于配电网结构形势、负荷组成复杂多样，量测的难度很大，所以在状态估计过程中一般都是应用节点注入功率伪量测。这些量测数据的误差往往较大，无法直接应用在状态估计中，需要先对这些数据进行合理修正。
2 匹配潮流技术
潮流技术作为配电网分析的重要基础，主要是应用于电网调度、运行分析、设计规划等多个方面。由于配电系统运动信息不足，一些重要的运行状态信息无法可靠掌握，数据匮乏的同时，量测系统没有冗余，导致数据的准确性低。在这里我们所分析的匹配潮流技术恰好是针对缺少冗余量测的配电网络系统，通过迭代不断将功率失配量按分配系数进行再分配，修正伪量测负荷数据，经过多次潮流迭代优化配电网络状态。这种严格匹配实时量测的配电潮流为配电匹配潮流。下面我们以辐射状配电网为例建立虚拟量测数学模型对这一技术进行分析：
图1中，Pr、Qr是在出线开关处注入的有功、无功功率，电压量测值用VMi（i∈CMV）标示，有功和无功功率量测值用（（PMi，QMi，i∈CMP））表示，伪功率值以馈线首端量测减去5%的网损，以变压器容量比值进行分配，标示为（PMi，QMi；i∈（C-CMP）），其中CMV指的是具有电压量测的节点集，CMP是具有功率量测的节点集，C为馈线节点集。
状态估计是广义的潮流技术，而潮流计算只是状态估计的一种特殊情况。为了使量测数据更加准确，就需要对其进行优化，目前加权最小二乘法是状态估计中应用最为广泛的一种数学优化技术，是通过最小化误差的平方和找到一组数据的最佳函数匹配。下面我们针对图1，建立虚拟量测目标函数：
PIi（V，θ）代表流出节点i的各支路潮流和；PL（V，θ）代表配电网总的网络损耗，△PΣ，△QΣ分别为边界有功、无功功率失配量，αi，βi为节点i的边界功率失配量分配参数。
上述方程式中一组分配参数（αi，βi）对应一种配电匹配潮流分布，通过改变分配参数就可以得到一族配电匹配潮流分布，要想得到准确可靠的匹配潮流分布，就需要确定准确的分配系数。
3 在配电状态估计中的应用
通过在配电网络中进行合理的量测配置，能够用简单的匹配潮流技术取代状态估计。常见的配电网结构如图2所示。首先假设上图中的配电网络实时量测无冗余，这样就可以将整个配电网络分解为与图1类似的多个配电单元，这些小的配电单元均能满足前文中提到的特殊的量测配置及匹配潮流技术方法，这样我们就可以将整个大的配电网的状态估计问题分解为多个配电单元的匹配潮流问题。
在计算过程中，依照其结构及次序，我们将配电根节点作为父单元r1，其下一级设定为子单元r2，子单元的下一级设定为孙单元r3。首先对父单元进行匹配潮流计算，将计算得到的的等值负荷节点的电压值作为子单元的根节点电压，对子单元进行匹配潮流计算得出其等值电压值作为孙单元的根节点电压，这样依次将各个子单元、孙单元的匹配潮流计算完成。对于配电网中未能得到实时量测的负荷，在计算时可使用预报的数据作为伪量测。
在匹配潮流计算时，当有实时量测数据时要严格匹配，而没有实时量测数据的要根据状态估计的意义进行合理的调整。经研究分析，我们可以认识到通过上述方法能够在配电系统有实时量测信息，但无冗余这一情况下，凭借匹配潮流技术取代原有的配电状态估计。
4 结束语
随着电力行业改革的深化，配电系统作为电力系统中重要的组成部门，加强配电管理力度，提高管理水平成为供电公司重要的日常工作。通过上面文章里，我们对配电状态估计及匹配潮流技术有了一定的认识，并对如何应用匹配潮流取代状态估计进行了深入探讨。随着相关理论及技术的发展，在对配电网络进行状态估计将会更加简便，决策水平也将进一步提高。
关键词：匹配潮流技术；状态估计；伪量测
与成熟的输电系统相比，配电系统的拓扑样式、负荷结构复杂多变，同时量测系统较为落后，导致在实际的状态估计过程中，实时量测数据匮乏，且没有冗余，状态估计难度很大，如何解决这一问题也就显得尤为重要。在下面文章里，我们将对匹配潮流技术进行简单了解，并对重点对其在配电状态估计中的应用进行分析。
1 配电状态估计
配电状态估计，是配电管理系统中的一个软件系统，主要是起到对采集数据的加工作用，提供一个时间点的系统状态。在配电状态估计过程中，使用的量测数据主要包括实时量测、伪量测及零注入量测三类，由于配电网结构形势、负荷组成复杂多样，量测的难度很大，所以在状态估计过程中一般都是应用节点注入功率伪量测。这些量测数据的误差往往较大，无法直接应用在状态估计中，需要先对这些数据进行合理修正。
2 匹配潮流技术
潮流技术作为配电网分析的重要基础，主要是应用于电网调度、运行分析、设计规划等多个方面。由于配电系统运动信息不足，一些重要的运行状态信息无法可靠掌握，数据匮乏的同时，量测系统没有冗余，导致数据的准确性低。在这里我们所分析的匹配潮流技术恰好是针对缺少冗余量测的配电网络系统，通过迭代不断将功率失配量按分配系数进行再分配，修正伪量测负荷数据，经过多次潮流迭代优化配电网络状态。这种严格匹配实时量测的配电潮流为配电匹配潮流。下面我们以辐射状配电网为例建立虚拟量测数学模型对这一技术进行分析：
图1中，Pr、Qr是在出线开关处注入的有功、无功功率，电压量测值用VMi（i∈CMV）标示，有功和无功功率量测值用（（PMi，QMi，i∈CMP））表示，伪功率值以馈线首端量测减去5%的网损，以变压器容量比值进行分配，标示为（PMi，QMi；i∈（C-CMP）），其中CMV指的是具有电压量测的节点集，CMP是具有功率量测的节点集，C为馈线节点集。
状态估计是广义的潮流技术，而潮流计算只是状态估计的一种特殊情况。为了使量测数据更加准确，就需要对其进行优化，目前加权最小二乘法是状态估计中应用最为广泛的一种数学优化技术，是通过最小化误差的平方和找到一组数据的最佳函数匹配。下面我们针对图1，建立虚拟量测目标函数：
PIi（V，θ）代表流出节点i的各支路潮流和；PL（V，θ）代表配电网总的网络损耗，△PΣ，△QΣ分别为边界有功、无功功率失配量，αi，βi为节点i的边界功率失配量分配参数。
上述方程式中一组分配参数（αi，βi）对应一种配电匹配潮流分布，通过改变分配参数就可以得到一族配电匹配潮流分布，要想得到准确可靠的匹配潮流分布，就需要确定准确的分配系数。
3 在配电状态估计中的应用
通过在配电网络中进行合理的量测配置，能够用简单的匹配潮流技术取代状态估计。常见的配电网结构如图2所示。首先假设上图中的配电网络实时量测无冗余，这样就可以将整个配电网络分解为与图1类似的多个配电单元，这些小的配电单元均能满足前文中提到的特殊的量测配置及匹配潮流技术方法，这样我们就可以将整个大的配电网的状态估计问题分解为多个配电单元的匹配潮流问题。
在计算过程中，依照其结构及次序，我们将配电根节点作为父单元r1，其下一级设定为子单元r2，子单元的下一级设定为孙单元r3。首先对父单元进行匹配潮流计算，将计算得到的的等值负荷节点的电压值作为子单元的根节点电压，对子单元进行匹配潮流计算得出其等值电压值作为孙单元的根节点电压，这样依次将各个子单元、孙单元的匹配潮流计算完成。对于配电网中未能得到实时量测的负荷，在计算时可使用预报的数据作为伪量测。
在匹配潮流计算时，当有实时量测数据时要严格匹配，而没有实时量测数据的要根据状态估计的意义进行合理的调整。经研究分析，我们可以认识到通过上述方法能够在配电系统有实时量测信息，但无冗余这一情况下，凭借匹配潮流技术取代原有的配电状态估计。
4 结束语
随着电力行业改革的深化，配电系统作为电力系统中重要的组成部门，加强配电管理力度，提高管理水平成为供电公司重要的日常工作。通过上面文章里，我们对配电状态估计及匹配潮流技术有了一定的认识，并对如何应用匹配潮流取代状态估计进行了深入探讨。随着相关理论及技术的发展，在对配电网络进行状态估计将会更加简便，决策水平也将进一步提高。