Эффективность применения динамического метода оценивания состояния параметров режима электроэнергетической системы
| Parent link: | Вестник Ивановского государственного энергетического университета.— .— Иваново: ИГЭУ № 3.— 2023.— С. 5-15 |
|---|---|
| Main Author: | |
| Other Authors: | |
| Summary: | Заглавие с экрана Результаты оценивания режимных параметров электроэнергетических систем используются для решения важных технологических задач с помощью программно-аппаратных комплексов реального времени, например для определения максимально допустимых перетоков активной мощности в сечениях системой мониторинга запасов устойчивости. В настоящее время оценивание состояния в программно-аппаратных комплексах системой мониторинга запасов устойчивости выполняется статическим методом, а в качестве исходных данных используется телеметрия, получаемая от оперативно-информационного комплекса. С внедрением систем мониторинга переходных режимов и возможностью получения синхронизированных векторных измерений с высокой частотой обновления открываются перспективы для применения и совершенствования динамических методов оценивания состояния. Несмотря на то что исследованию и совершенствованию динамических методов оценивания состояния и уделяется внимание, сведений о практическом применении и полученных результатах в литературе недостаточно. Целью исследования является совершенствование динамического метода оценивания состояния на основе расширенного фильтра Калмана и анализ его эффективности при определении режимных параметров реальной электроэнергетических систем. Исследования выполнены с помощью усовершенствованного алгоритма динамического метода оценивания состояния, в основе которого лежит расширенный фильтр Калмана. Программный код для работы алгоритма написан на языке С #. Апробация алгоритма оценивания состояния проведена на базе модели энергосистемы, содержащей 55 узлов и 76 ветвей. Предложен усовершенствованный динамический метод оценивания состояния режимных параметров. В результате проведенных экспериментов установлено, что в нормальном режиме работы электроэнергетических систем при несвоевременном обновлении телеизмерений динамический метод работает эффективно как для оценивания режимных параметров, так и для определения максимально допустимых перетоков: ошибка оценивания напряжения и активной мощности мала, за счет чего значение максимально допустимых перетоков определяется точнее по сравнению со значением максимально допустимых перетоков, определенным системой мониторинга запасов устойчивости. Также установлено, что после изменения топологии схемы и режима динамический метод показывает высокую точность оценивания параметров только для той части электроэнергетической системы, которая удалена от места изменения топологии и режима, для части же электроэнергетической системы, в которой произошло изменение схемно-режимной ситуации, наилучший результат показывает статический метод оценивания состояния по телеизмерениям и синхронизированным векторным измерениям. При управлении режимом в реальном времени статические и динамический методы оценивания должны использоваться совместно, так как в послеаварийном режиме применение статического метода оценивания даст возможность сформировать матрицу перехода к динамическому методу. Безусловным является факт, что использование синхронизированных векторных измерений в качестве исходных данных повышает точность оценивания. Результаты исследований предполагается использовать для совершенствования программной части программно-аппаратных комплексов, содержащих блок оценивания состояния The results of the estimation of power system mode parameters are used to solve important technological tasks by real-time hardware-software packages (HSPs), for instance, the calculation of maximum allowed power flows (MAPFs) via sections by a Control System of Stability Margin (HSP CSSM). Now, in the HSP CSSM the state estimation is realized by the static method. Remote measurements (RMs) obtained from an operative informational complex are used as initial data. With the introduction of Wide-Area Measurement Systems and the possibility to obtain synchronized phasor measurements (SPMs) with a high update rate, it becomes possible to apply and improve state estimation dynamic methods. Even though, many researchers pay attention to the state estimation dynamic method, but practical application of this method and obtained results are presented in papers insufficiently. The goal of the study is to improve the state estimation dynamic method based on the extended Kalman filter and analyze the effectiveness in determining the mode parameters of electric power system. The studies are performed by the developed algorithm of the state estimation dynamic method based on extended Kalman filter. С # is the language for software code. Practical evaluation of the state estimation algorithm has been carried out on the basis of a power system model containing 55 nodes and 76 branches. An improved dynamic method to estimate the state of mode parameters is proposed. The test results show that in steady-state modes, when RMs are not updated on time, the developed dynamic method demonstrates high accuracy for the estimation of mode parameters and MAPFs. The estimation error of a voltage and an active power is low, therefore MAPFs are more specifically than MAPFs obtained by CSSM. Also, this method operates with high accuracy in the post emergency states, but only for that part of the power system, where the topology and mode have not been changed. For the part, where the topology and mode affected, the best result shows the static state estimation method by RMs and SPMs. In post emergency states the static state estimation method offers to form the transfer matrix for the dynamic method, therefore, static and dynamic state estimation methods must be used simultaneously in real-time HSPs. It is an undoubted fact that the use of synchronized phasor measurements as input data increases the accuracy of estimation. These results are expected to implement in the software of HSPs, involving the state estimation component Текстовый файл |
| Language: | Russian |
| Published: |
2023
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://elibrary.ru/item.asp?id=54164337 |
| Format: | Electronic Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=680187 |
MARC
| LEADER | 00000naa0a2200000 4500 | ||
|---|---|---|---|
| 001 | 680187 | ||
| 005 | 20250904142827.0 | ||
| 090 | |a 680187 | ||
| 100 | |a 20250513d2023 k||y0rusy50 ca | ||
| 101 | 0 | |a rus | |
| 102 | |a RU | ||
| 135 | |a drcn ---uucaa | ||
| 181 | 0 | |a i |b e | |
| 182 | 0 | |a b | |
| 183 | 0 | |a cr |2 RDAcarrier | |
| 200 | 1 | |a Эффективность применения динамического метода оценивания состояния параметров режима электроэнергетической системы |d Effectiveness of application of dynamic state estimation method for mode parameters of power system |f Бацева Н. Л., Фоос Ю. А. |z eng | |
| 283 | |a online_resource |2 RDAcarrier | ||
| 300 | |a Заглавие с экрана | ||
| 320 | |a Список литературы: 25 назв | ||
| 330 | |a Результаты оценивания режимных параметров электроэнергетических систем используются для решения важных технологических задач с помощью программно-аппаратных комплексов реального времени, например для определения максимально допустимых перетоков активной мощности в сечениях системой мониторинга запасов устойчивости. В настоящее время оценивание состояния в программно-аппаратных комплексах системой мониторинга запасов устойчивости выполняется статическим методом, а в качестве исходных данных используется телеметрия, получаемая от оперативно-информационного комплекса. С внедрением систем мониторинга переходных режимов и возможностью получения синхронизированных векторных измерений с высокой частотой обновления открываются перспективы для применения и совершенствования динамических методов оценивания состояния. Несмотря на то что исследованию и совершенствованию динамических методов оценивания состояния и уделяется внимание, сведений о практическом применении и полученных результатах в литературе недостаточно. Целью исследования является совершенствование динамического метода оценивания состояния на основе расширенного фильтра Калмана и анализ его эффективности при определении режимных параметров реальной электроэнергетических систем. Исследования выполнены с помощью усовершенствованного алгоритма динамического метода оценивания состояния, в основе которого лежит расширенный фильтр Калмана. Программный код для работы алгоритма написан на языке С #. Апробация алгоритма оценивания состояния проведена на базе модели энергосистемы, содержащей 55 узлов и 76 ветвей. Предложен усовершенствованный динамический метод оценивания состояния режимных параметров. В результате проведенных экспериментов установлено, что в нормальном режиме работы электроэнергетических систем при несвоевременном обновлении телеизмерений динамический метод работает эффективно как для оценивания режимных параметров, так и для определения максимально допустимых перетоков: ошибка оценивания напряжения и активной мощности мала, за счет чего значение максимально допустимых перетоков определяется точнее по сравнению со значением максимально допустимых перетоков, определенным системой мониторинга запасов устойчивости. Также установлено, что после изменения топологии схемы и режима динамический метод показывает высокую точность оценивания параметров только для той части электроэнергетической системы, которая удалена от места изменения топологии и режима, для части же электроэнергетической системы, в которой произошло изменение схемно-режимной ситуации, наилучший результат показывает статический метод оценивания состояния по телеизмерениям и синхронизированным векторным измерениям. При управлении режимом в реальном времени статические и динамический методы оценивания должны использоваться совместно, так как в послеаварийном режиме применение статического метода оценивания даст возможность сформировать матрицу перехода к динамическому методу. Безусловным является факт, что использование синхронизированных векторных измерений в качестве исходных данных повышает точность оценивания. Результаты исследований предполагается использовать для совершенствования программной части программно-аппаратных комплексов, содержащих блок оценивания состояния | ||
| 330 | |a The results of the estimation of power system mode parameters are used to solve important technological tasks by real-time hardware-software packages (HSPs), for instance, the calculation of maximum allowed power flows (MAPFs) via sections by a Control System of Stability Margin (HSP CSSM). Now, in the HSP CSSM the state estimation is realized by the static method. Remote measurements (RMs) obtained from an operative informational complex are used as initial data. With the introduction of Wide-Area Measurement Systems and the possibility to obtain synchronized phasor measurements (SPMs) with a high update rate, it becomes possible to apply and improve state estimation dynamic methods. Even though, many researchers pay attention to the state estimation dynamic method, but practical application of this method and obtained results are presented in papers insufficiently. The goal of the study is to improve the state estimation dynamic method based on the extended Kalman filter and analyze the effectiveness in determining the mode parameters of electric power system. The studies are performed by the developed algorithm of the state estimation dynamic method based on extended Kalman filter. С # is the language for software code. Practical evaluation of the state estimation algorithm has been carried out on the basis of a power system model containing 55 nodes and 76 branches. An improved dynamic method to estimate the state of mode parameters is proposed. The test results show that in steady-state modes, when RMs are not updated on time, the developed dynamic method demonstrates high accuracy for the estimation of mode parameters and MAPFs. The estimation error of a voltage and an active power is low, therefore MAPFs are more specifically than MAPFs obtained by CSSM. Also, this method operates with high accuracy in the post emergency states, but only for that part of the power system, where the topology and mode have not been changed. For the part, where the topology and mode affected, the best result shows the static state estimation method by RMs and SPMs. In post emergency states the static state estimation method offers to form the transfer matrix for the dynamic method, therefore, static and dynamic state estimation methods must be used simultaneously in real-time HSPs. It is an undoubted fact that the use of synchronized phasor measurements as input data increases the accuracy of estimation. These results are expected to implement in the software of HSPs, involving the state estimation component | ||
| 336 | |a Текстовый файл | ||
| 461 | 1 | |t Вестник Ивановского государственного энергетического университета |c Иваново |n ИГЭУ | |
| 463 | 1 | |t № 3 |v С. 5-15 |d 2023 | |
| 610 | 1 | |a электронный ресурс | |
| 610 | 1 | |a труды учёных ТПУ | |
| 610 | 1 | |a режимные параметры | |
| 610 | 1 | |a электроэнергетические системы | |
| 610 | 1 | |a переток | |
| 610 | 1 | |a активная мощность | |
| 610 | 1 | |a статический метод оценивания | |
| 610 | 1 | |a динамический метод оценивания | |
| 610 | 1 | |a расширенный фильтр калмана | |
| 610 | 1 | |a синхронизированные векторные измерения | |
| 700 | 1 | |a Бацева |b Н. Л. |c специалист в области электроэнергетики |c доцент Томского политехнического университета, кандидат технических наук |f 1968- |g Наталья Ленмировна |9 13259 | |
| 701 | 1 | |a Фоос |b Ю. А. |g Юлия Алексеевна | |
| 801 | 0 | |a RU |b 63413507 |c 20250513 |g RCR | |
| 850 | |a 63413507 | ||
| 856 | 4 | |u https://elibrary.ru/item.asp?id=54164337 |z https://elibrary.ru/item.asp?id=54164337 | |
| 942 | |c CF | ||