含新能源电力系统状态估计研究现状和展望研究

陈国强 韩延龙 李国强 魏大庆

摘要：在当前电力系统的调整过程中，新接入许多的新能源，其对电力系统带来的影响还需要做进一步的状态估计研究，以便保证电力系统的稳定性和安全性。本文首先对含新能源电力系统状态估计的现状展开研究，然后对当前电力系统状态估计技术进行分析，最后展望含新能源电力系统状态估计未来发展。

关键词：新能源；电力系统；状态估计；现状；展望

为促进可持续性发展战略的实施，我国不断加大在新能源电力上的应用和研究力度。但是以目前的发展来看，新能源电力还无法满足当前的需求，需要将新能源电力与传统的电力系统进行并网，才能够正常的输送给广大的用户。但是在并网的过程中，也对原来的电力系统提出新的要求，为了让电力系统能够高效的运转，必须对电力系统展开状态估计，分析电力系统的实时状态。

一、含新能源电力系统状态估计研究现状

当前在对含新能源电力系统状态估计研究上已经取得较大的发展和进步，但是由于研究时间整体较短，使得其中仍旧存在着较多的不足，其主要体现在以下几个方面[1]：第一，采用的基础加权最小二乘法有着较大的使用限制，需要测量数据满足正态分布，这样才能够保证测量的准确性，但是在实际的电网之中，所测得的误差数值很少呈现出正态分布的情况，因此，该状态估计方法在实际应用中所起到的作用较小，准确性较低；第二，在应用量测变换技术进行状态估计时也有着较大的局限，对其中的量测配置有着特殊性的要求，往往需要对其作特殊性的处理才能够有效运用，这也影响到电力系统状态估计的合理性；第三，需要着重考虑电力系统中三相不平衡产生的相间角度问题，该问题如果不能够得到较好的解决，将会使得状态估计的难度大幅度上升，甚至影响到最终状态估计的准确性。[2]

二、含新能源电力系统状态估计技术探讨

在含新能源电力系统状态估计过程中，常常会用到建模仿真技术、多目标优化算法以及新型数据检测法等，这些技术的有效应用能够极大的促进含新能源电力系统状态估计工作的开展。下面对其展开具体的他那天。

（一）建模仿真技术

在将新能源并入到电力系统之中后，在模型的建立和仿真上面会发生较大的变化，因此在这方面的技术工作上需要加大研究的力度。其主要应当从以下两个环节展开[3]：第一，加大对电力网络拓扑结构的研究，对原来的模型进行优化，使构建模型与拓扑结构能够更加匹配；第二，针对并网模型的研究。新能源在与传统能源进行并网之后，电力系统在发展上由以往的单向式变为多向式供电，以前使用的并网模型也因此发生巨大的变化，在建模仿真工作上还需要构建更为合适的模型。

（二）多目标优化算法

含新能源电力系统状态估计工作的开展需要进行大量的运算，才能够从中得到较为准确的结果，因此在进行状态估计的过程中还需要采用更为科学合理的算法。在新能源电力成功并入到电力系统网络中后，原本的电力系统网络在规模上和结构上都出现较大的扩展，同时也使得原本的电力系统变得更加的复杂，以往采用的计算方法将很难适应当前的这种变化。为此需要结合前期的建模，采用多目标优化算法，综合考虑运行约束、结构约束以及经济代价等方面的影响，提升计算方法的科学有效性。

（三）新型数据检测法

在将新能源电力并入到传统电力系统之后，整个电力系统的规模得到扩展，随之产生出来的数据信息也大幅度上升，在众多的数据信息中必然存在着大量不良数据，其中有一部分不良数据同传统电力系统相同，有一部分则发生于并网之后。在状态估计过程中需要对这些数据信息进行有效的判断，才能够更好的展开估计。因此在对数据的检测方法上应当做出改进和调整，采用更加新颖有效的數据检测法，当前在数据检测上应用得较多的方法主要有抗差算法、相关性分布、多数据分布研究等，这些方法虽然在一定程度上提升数据检测的效果，但是这些方法在实时性分析上面仍旧表现较差，在这方面也是未来发展研究的重点。

三、含新能源电力系统状态估计展望

随着当前国内对新能源电力发展的高度重视，风电、太阳能发电等分布式电源更多的被接入到配电网之中。在此种情况下，必然会使得今后的电力系统更加复杂，运行期间产生的变化也更多，同时也会更为迅速。因此，未来对含新能源电力系统状态估计应当朝着高精度、高效率的方向发展。

四、结语

综上所述，虽然我国当前已经开始对新能源电力加以应用，也成功的将其与传统电力系统进行并网，但是由于受到技术条件和经济条件的影响，我国在新能源方面的发展与应用仍旧受到较大的限制，使其规模无法大规模扩展，在电力系统之中只能够作为辅助性电力而存在。在其未来发展的这段时间之中，也为含新能源电力系统状态估计的发展和创新提供较好的机会，因此相关人员需要加大在这方面的研究工作。

参考文献：

[1]余希瑞，周林，郭珂，刘强.含新能源发电接入的电力系统低频振荡阻尼控制研究综述[J].中国电机工程学报，2017，37（21）：62786290.

[2]郭小璇，龚仁喜，鲍海波，杭乃善.含新能源电力系统机会约束经济调度的二阶锥规划方法[J].电力系统保护与控制，2015，43（22）：8591.

[3]曾博，杨雍琦，段金辉，曾鸣，欧阳邵杰，李晨.新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来研究展望[J].电力系统自动化，2015，39（17）：1018.

作者简介：第一作者陈国强（1980），男，辽宁东港人，工程师，专业或研究方向：电力系统；第二作者韩延龙（1980），男，辽宁铁岭人，工程师，专业或研究方向：电力系统；第三作者李国强（1992），男，辽宁朝阳县人，助理工程师，专业或研究方向：电力系统；第四作者魏大庆（1981），男，辽宁铁岭人，副高级工程师，专业或研究方向：电力系统。