含新能源電力系統狀態估計研究現狀和展望研究

陳國強 韓延龍 李國強 魏大慶

摘要：在當前電力系統的調整過程中，新接入許多的新能源，其對電力系統帶來的影響還需要做進一步的狀態估計研究，以便保證電力系統的穩定性和安全性。本文首先對含新能源電力系統狀態估計的現狀展開研究，然后對當前電力系統狀態估計技術進行分析，最后展望含新能源電力系統狀態估計未來發展。

關鍵詞：新能源；電力系統；狀態估計；現狀；展望

為促進可持續性發展戰略的實施，我國不斷加大在新能源電力上的應用和研究力度。但是以目前的發展來看，新能源電力還無法滿足當前的需求，需要將新能源電力與傳統的電力系統進行并網，才能夠正常的輸送給廣大的用戶。但是在并網的過程中，也對原來的電力系統提出新的要求，為了讓電力系統能夠高效的運轉，必須對電力系統展開狀態估計，分析電力系統的實時狀態。

一、含新能源電力系統狀態估計研究現狀

當前在對含新能源電力系統狀態估計研究上已經取得較大的發展和進步，但是由于研究時間整體較短，使得其中仍舊存在著較多的不足，其主要體現在以下幾個方面[1]：第一，采用的基礎加權最小二乘法有著較大的使用限制，需要測量數據滿足正態分布，這樣才能夠保證測量的準確性，但是在實際的電網之中，所測得的誤差數值很少呈現出正態分布的情況，因此，該狀態估計方法在實際應用中所起到的作用較小，準確性較低；第二，在應用量測變換技術進行狀態估計時也有著較大的局限，對其中的量測配置有著特殊性的要求，往往需要對其作特殊性的處理才能夠有效運用，這也影響到電力系統狀態估計的合理性；第三，需要著重考慮電力系統中三相不平衡產生的相間角度問題，該問題如果不能夠得到較好的解決，將會使得狀態估計的難度大幅度上升，甚至影響到最終狀態估計的準確性。[2]

二、含新能源電力系統狀態估計技術探討

在含新能源電力系統狀態估計過程中，常常會用到建模仿真技術、多目標優化算法以及新型數據檢測法等，這些技術的有效應用能夠極大的促進含新能源電力系統狀態估計工作的開展。下面對其展開具體的他那天。

（一）建模仿真技術

在將新能源并入到電力系統之中后，在模型的建立和仿真上面會發生較大的變化，因此在這方面的技術工作上需要加大研究的力度。其主要應當從以下兩個環節展開[3]：第一，加大對電力網絡拓撲結構的研究，對原來的模型進行優化，使構建模型與拓撲結構能夠更加匹配；第二，針對并網模型的研究。新能源在與傳統能源進行并網之后，電力系統在發展上由以往的單向式變為多向式供電，以前使用的并網模型也因此發生巨大的變化，在建模仿真工作上還需要構建更為合適的模型。

（二）多目標優化算法

含新能源電力系統狀態估計工作的開展需要進行大量的運算，才能夠從中得到較為準確的結果，因此在進行狀態估計的過程中還需要采用更為科學合理的算法。在新能源電力成功并入到電力系統網絡中后，原本的電力系統網絡在規模上和結構上都出現較大的擴展，同時也使得原本的電力系統變得更加的復雜，以往采用的計算方法將很難適應當前的這種變化。為此需要結合前期的建模，采用多目標優化算法，綜合考慮運行約束、結構約束以及經濟代價等方面的影響，提升計算方法的科學有效性。

（三）新型數據檢測法

在將新能源電力并入到傳統電力系統之后，整個電力系統的規模得到擴展，隨之產生出來的數據信息也大幅度上升，在眾多的數據信息中必然存在著大量不良數據，其中有一部分不良數據同傳統電力系統相同，有一部分則發生于并網之后。在狀態估計過程中需要對這些數據信息進行有效的判斷，才能夠更好的展開估計。因此在對數據的檢測方法上應當做出改進和調整，采用更加新穎有效的數據檢測法，當前在數據檢測上應用得較多的方法主要有抗差算法、相關性分布、多數據分布研究等，這些方法雖然在一定程度上提升數據檢測的效果，但是這些方法在實時性分析上面仍舊表現較差，在這方面也是未來發展研究的重點。

三、含新能源電力系統狀態估計展望

隨著當前國內對新能源電力發展的高度重視，風電、太陽能發電等分布式電源更多的被接入到配電網之中。在此種情況下，必然會使得今后的電力系統更加復雜，運行期間產生的變化也更多，同時也會更為迅速。因此，未來對含新能源電力系統狀態估計應當朝著高精度、高效率的方向發展。

四、結語

綜上所述，雖然我國當前已經開始對新能源電力加以應用，也成功的將其與傳統電力系統進行并網，但是由于受到技術條件和經濟條件的影響，我國在新能源方面的發展與應用仍舊受到較大的限制，使其規模無法大規模擴展，在電力系統之中只能夠作為輔助性電力而存在。在其未來發展的這段時間之中，也為含新能源電力系統狀態估計的發展和創新提供較好的機會，因此相關人員需要加大在這方面的研究工作。

參考文獻：

[1]余希瑞，周林，郭珂，劉強.含新能源發電接入的電力系統低頻振蕩阻尼控制研究綜述[J].中國電機工程學報，2017，37（21）：62786290.

[2]郭小璇，龔仁喜，鮑海波，杭乃善.含新能源電力系統機會約束經濟調度的二階錐規劃方法[J].電力系統保護與控制，2015，43（22）：8591.

[3]曾博，楊雍琦，段金輝，曾鳴，歐陽邵杰，李晨.新能源電力系統中需求側響應關鍵問題及未來研究展望[J].電力系統自動化，2015，39（17）：1018.

作者簡介：第一作者陳國強（1980），男，遼寧東港人，工程師，專業或研究方向：電力系統；第二作者韓延龍（1980），男，遼寧鐵嶺人，工程師，專業或研究方向：電力系統；第三作者李國強（1992），男，遼寧朝陽縣人，助理工程師，專業或研究方向：電力系統；第四作者魏大慶（1981），男，遼寧鐵嶺人，副高級工程師，專業或研究方向：電力系統。