(2浙江电力调度通信中心杭州310007)摘要针对中压配电网的特点，结合新一代配电网基本配置情况，把配电网化分成许多馈线段。由此提出了一种新的配电系统不良数据检测及校正的方法，并给出了一种基于配电网匹配潮流状态估计方法。理论分析和算例表明该方法高效可行，符合当前在线应用的实际要求。
关键词状态估计馈线段不良数据检测1前言
状态估计是对系统某一时间断面的遥测和遥信信息进行实时数据处理。主要任务是通过处理，提高实时数据的精度，补充量测配置的不足，自动排除偶然出现的错误数据和信息，以提高整个数据系统的可靠性，为建立一个高质量的实时数据库提供数据信息［1］。状态估计是其它应用程序的基础，是网络分析的数据之源［2］。
随着配电自动化的实施，对6~10kV馈线进行测量控制已经成为可能，配电网络的状态估计已经提上了日程。
配电系统与输电系统有很大不同，其特点如下：
(1)配电网一般呈辐射状，在网络运行方式改变时可能短暂出现环网结构，但环的数目很少；
(2)三相一般不平衡，但不平衡限制在一定范围内；
(3)支路的R/X比很大；
(4)馈线上相邻的负荷开关在物理上自然地把馈线分成了不同的馈线段。
配电网的特点导致传统的输电网状态估计方法(如快速分解法等等［1］)用来进行配电网状态估计的效果都不好，因此配电网需要研究适应自身特点的状态估计方法。本文根据6~10kV配电网的自身特点，基于变结构耗散网络理论［7］对中压馈线进行分段，在分段的基础上利用分段内配变高压侧预测负荷作为伪测量，应用基尔霍夫第一，第二定律(用于环网)进行量测量不良数据检测校正，最后以相对精确的量测量作为基准量，用配电匹配潮流技术进行段内状态估计，从而提高了数据的准确度，减少计算时间。
2状态估计计算基本单元
在现阶段，大多数6~10kV配网馈线在负荷点和支路上仍没有设置量测点，因而其状态估计仅仅停留在已知馈线始端功率和电压的条件下，利用母线负荷预测模型将始端功率分配到各负荷点，这实际上是一种潮流计算。故而当前中压配网状态估计的最小计算单位一般是馈线［7］。随着基于现场终端单元(FTU)的配电自动化系统的实施，馈线上开始安装负责监测控制配网运行状态的FTU，从而使得各个监测点的运行参数已知(目前典型的FTU一般能够监视三相电压，电流，功率，相角等)。相邻的FTU在物理上自然地把馈线分成了不同的馈线段，馈线段边界的电气运行参数可以通过其上所配置的FTU监测，从而可以将这些位于分段FTU之间的馈线段作为状态估计的基本单元。基本计算单元小型化，不仅可以利用多线程并行计算技术提高状态估计计算速度，从而满足实时配网状态估计的要求，而且可以将各段馈线估计偏差限制在各自范围之内。如图1中的典型配网馈线系统所示，在节点1，2，3，4，5，6，7和8上均安装有FTU，从而将图中的两馈线六分段系统划分为七个馈线段(1，2)，(2，3，5)，(5，10)，(3，4)，(6，7)，(7，8)和(8，4)。
3馈线段的定义和分离
根据适用于配网的变结构耗散网络理论［7］，可以将10kV馈线线路上的节点分为四类：
(1)源点：馈线出口断路器对应节点(如图1中的节点1和6)；
(2)耦事点：馈线T接分支对应节点(如图1中的节点9)；
(3)普通测控点：馈线安装有FTU的开关对应的节点(如图1中的节点2，3，4，5，6，7和8)；
(4)末节点：馈线末梢点，一直处于开断位置(如图1中的节点10)。这里所说的馈线段实质上是变结构耗散网络理论中定义的区域，区域是指相互连通的若干弧构成的子图，其边界点可为源点、普通测控点或末节点，不能为耦合点。耦合点只能作为馈线段的内点。馈线段的分离是以单条馈线进行的，其详细流程框图如图2所示。图3给出了图1中的一条馈线根据图2流程划分出的4个馈线段：R1，R2，R3和R4。
4馈线段内参数准备
根据馈线分离后得到的馈线段信息，同时结合网络拓扑和设备参数数据库，可以得到馈线段内所有馈线分支线路以及配变的相互关联情况以及详细参数信息，再将安装有现场监控单元的临控点上传三相实时数据与对应设备绑定，并将视为伪测量的配变高压侧预测负荷与对应配变结合，为进行状态估计计算做准备。
5不良数据的检测与识别
在电力系统状态估计中，主发是根据量测量与状态量的相互关系建立方程，则量测量的准确与否，直接影响状态估计的结果，甚至导致估计失败。因此，对不良数据的检测与识别，在电力系统状态估计中占有重要地位。
不良数据的检测方法主要有两类：一是基于量测残差的检测，即在状态估计基础上，检测量测加权残差或规模化残差，将大于某一门槛值的量测量纳入可疑数据集。此种方法需进行多次状态估计，计算量大，时间长，不适应状态估计的速度要求，而且在多不良数据情况下，存在“残差污染”及“残差淹没”现象，不能可靠检测；另一类是基于量测量预测值，即假定前一次估计正确，在些基础上，对本次估计的量测量做进一步预测，以本次量测量采样值与预测值之差作为检测特征，此种方法不适于负荷有较大变化的电力系统。本文根据配电网多为辐射状网，以功率流的概念，用已知的量测数据间相互检测，从而检测出不良数据并校正之。
5.1不良数据检测判据
由Z=HX v及GH=0(割集矩阵与回路矩阵正交)，可得
GZ=Gv(1)
其中：G为割集矩阵；Z为量测值；v为量测误差。
上式的意义是沿任一回路量测量的(加权)代数和等于量测误差的(加权)代数和，既误差的散布是确定性的，可以根据量测值来寻找不良数据而不必考虑各个量测的残差。则
1)若量测量不含有不良数据，v≈0，则有GZ≈0，即沿任一回路的量测值(加权)代数和近似为零；
2)若量测量含有不良数据，v中有某些值较大，则有GZ=C。若C大于门槛值，则该G所对应的回路中必有不良数据存在。
5.2不良数据检测方法
在6~10kV配网系统中，中性点一般不接地，且设配变高压侧负荷为伪测量，故而不需引入变压器的Y/Δ变换，同时根据目前FTU可以同时进行三相电气量监测的特点，则计算可以分相进行。图4是图3中的馈线段R1，其节点1、2配置有FTU，则对应三相运行参数可知；配变T1和T2对应的高压侧负荷伪测量分别为(Pc1，Qc1)和(Pc2，Qc2)，假定其与主干馈线连接点对应的电压分别为Uc1和Uc2，对该馈线段利用电流做检测判，应用基尔霍夫电流定律，则有
目前，经济运行的配网馈线容量一般为200~2000kW，长度一般为10km左右，可以计算得到沿馈线电压相角变化很小，首末相角差一般只有几度，而一般实用中不良数据标准为大于±(6~7)σ(σ为量测量标准误差)，所以将节点间相角差忽略，则式(2)可近似看成
，u2之间的量，其值可以从u1，u2结合线路参数修正获得，在允许条件下甚至可以认为u1≈uc1≈uc2≈u2。
将式(3)按照虚实部分别相等分开，可以得到式(4)与式(5)
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