Необходимость решения задачи оценивания состояния обусловлена тем, что эффективность задач, решаемых при оперативном управлении электроэнергетическими системами (ЭЭС), во многом определяется надёжностью и качеством информации о параметрах режима ЭЭС. Эта информация поступает в пункты управления ЭЭС в виде телеизмерений (ТИ) параметров режима, телесигналов (ТС) состояния коммутационных аппаратов ЭЭС. Также входными данными для задачи оценивания состояния являются данные вносимые вручную диспетчером энергосистемы (псевдо-ТИ, псевдо-ТС) и статистические данные о характере изменения нагрузок. Обеспеченность ЭЭС телеинформацией, как правило, недостаточна для контроля за состоянием всей системы в целом, кроме того, ТИ содержат погрешности. Наряду с техническими мероприятиями, направленными на увеличение объёма и повышение качества измерительной информации, важная роль при решении этих проблем отводится математическим методам обработки данных – методам оценивания состояния (ОС), позволяющим рассчитать параметры режима по данным ТИ, т.е. отфильтровать в них ошибки и дорассчитать неизмеренные параметры режима.
Назначение задачи оценивания состояния
- Расчет всех параметров текущего режима (активных и реактивных мощностей нагрузки и генерации, модулей и фаз узловых напряжений, перетоков активных и реактивных мощностей) по данным телеизмерений (ТИ) и телесигналов (ТС) о положении коммутационной аппаратуры;
- Расчет ретроспективных режимов на основе архива телеметрии в ОИК;
- Достоверизация всех параметров используемых в расчете режимов;
- Подготовка исходной модели для других задач комплекса (установившийся режим, оптимизация и др.);
- Автоматизация обработки контрольных замеров.
Интерфейс программного модуля «Оценка»
Расчётный модуль «Оценка» имеет унифицированный интерфейс пользователя, но имеет специализированные функции для оценки состояния энергетических режимов и их анализа.
Расчётный модуль «Оценка» (рис. ) имеет унифицированный интерфейс пользователя, но имеет специализированные функции для оценки состояния энергетических режимов и их анализа.
Методика оценивания состояния
Для решения задачи оценивания состояния используется метод взвешенных наименьших квадратов. На сегодняшний день такой подход является классической постановкой задачи оценивания состояния.
Следует отметить, что ввиду явной недостаточности измерений, используются и так называемые псевдоизмерения, то есть экспертные значения нагрузки и генерации полученные, например, на основе контрольных замеров или других данных.
Решение задачи оценивания состояния выполняется как в автономном режиме, так и с активным вмешательством в этот процесс инженера-режимщика. Для этого в задаче оценивания состояния предусмотрен развитый пользовательский интерфейс.
В программе оценивания состояния (ОС) введена функция предварительной отбраковки "плохих" ТИ. Пользователь может выполнить расчет с применением такой функции или без неё.
Программа ОС автоматически составляет группы ТИ, в которых с большей или меньшей точностью возможна проверка правильности баланса ТИ на основе законов Кирхгофа или взаимоувязка ТИ на основе законов контурных напряжений. Например, возможна проверка совпадения алгебраической суммы измерений перетоков мощности во всех подходящих к узлу ветвях и измеренной нагрузки узла; проверка совпадения замеров перетоков мощности в начале и в конце ветви с приближенным учетом потерь и емкостной генерации ветви; проверка совпадения замеров перетоков в параллельных ветвях и т.п. Такой подход известен как метод контрольных уравнений.
Далее, в зависимости от заданной точности ТИ, от величины не баланса и от заданного порога допустимости небаланса, все ТИ, входящие в данную балансную группу, могут быть признаны достоверными или сомнительными (а также могут быть введены промежуточные градации между достоверностью и сомнительностью). В случае сомнительности все входящие в такую группу измерения будут использованы в расчетах с пониженной точностью или полностью исключены из расчетов.
Следует отметить, что благодаря продуманному интерфейсу использование данного алгоритма совместно с интерактивным воздействием пользователя позволяет очень быстро выявить и устранить проблемы в телеизмерениях