JP2013219902A - 電力系統の状態推定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】重み付き最小二乗法を用いる電力系統の状態推定法であって、電力系統のある状態量に対する状態推定で求めた推定値と電力系統の計測値(または潮流計算の計算値)との差を最小とするような重みを求める。
【選択図】図1
Description
観測値ベクトルzを以下で定義する。
観測値ベクトルzの要素z1〜zmは、電力(有効電力、無効電力)及び電流、電圧(電圧の振幅(V)、位相(θ))等の測定値である。
関数ベクトルh1〜hmは、観測値zと状態値xの関係を表す、回路方程式から導かれる非線形関数である。
重み付き最小二乗法を用いた電力系統の状態推定方法とは、以下の2式に示す目的関数J(x)を最小化することによって、推定値xの解を求めるものである。
δh(x)/δxをテイラー展開し、一次までの項を考慮すると、xについて以下の式が成り立つ。
x0に適当な初期値を与え(例えば、電圧ならば振幅を1、位相角を0とする等)、xが収束するまで反復計算を行うことで、電力系統の状態値を推定することができる。
また、特許文献3では、重み行列Rの要素wを最適化変数として扱い、状態推定の最小二乗法と重みwに関する最適化問題を交互に解くことで、重みの値を変化させ、重みの値の大小により不良データ(不良計測値)を検出する方法が開示されている。この方法によると重みを設定する必要はなく、状態推定を行うことができる。
ステップS11にて、観測値収集部10は、電力系統100の状態値(電力、電流、電圧(振幅、位相))を、時刻t0〜t1まで、m点の計測点で計測し、計測した値を電力系統観測値zt(z1 t〜zm t:時刻tにおけるm個の観測値)とする。
上記では、時刻t0〜t1までの間の推定値および計測値について最適化を説明したが、ある時刻t0から現在時刻までの間の最適化を行うことで、現在時刻までで得られたデータを元によりリアルタイムに近い運用に沿った状態推定を行うことができる。
以下に図3を用いて、実施例2の処理の流れを説明する。
ステップS24にて、最適化実行部50は、目的関数F(R)を最適化変数である重み行列Rについてなんらかの最適化手法を用いて解く。詳細は実施例1と同様である。
上記で説明した目的関数F(R)を最小とするような最適解Rを求めることとは、各状態量の潮流計算による計算値と推定値の差を少なくするようなイメージである。
ステップS31にて、観測値収集部10は、電力系統100の状態値(電力、電流、電圧(振幅、位相))を、時刻t0〜t1まで、m点の計測点で計測し、計測した値を電力系統観測値zt(z1 t〜zm t:時刻tにおけるm個の観測値)とする。
ステップS34にて、最適化実行部50は、目的関数F(R)を最適化変数である重み行列Rについてなんらかの最適化手法を用いて解く。詳細は実施例1とほぼ同様であるが、実施例3では、ある時刻における状態推定を行う際に、前回の状態推定の情報から推定したバットデータを、電力系統観測値ztから除いて、状態推定を行う。観測値からバッドデータを除くにあたって、バッドデータに係る重みや関数ベクトルh、ヤコビアンHのサイズが小さくなるので、おのおの更新を行う。
本発明の実施例3は、上記のように各状態量の計測値と推定値の差をとることで、状態推定を行う上で重みRが適切な値であるかを評価し、その差を最小とするように重みRを決定することで、状態推定を行う上で最も適切な重みRを設定することができる。また本発明の実施例3は、状態推定で用いる観測値にバッドデータを除いた値を用いることにより、より精度の高い状態推定を行うことができる。
20 状態推定部
30 潮流計算部
40 目的関数作成部
50 最適化実行部
60 出力部
100 電力系統
200 状態推定方法を実現するためのシステム
Claims (6)
- 重み付き計算手法を用いる電力系統の状態推定方法であって、
電力系統の状態量を状態推定で求めた推定値と該状態量を計測して得た計測値との差を計算し、その差を最小とするような重みを求めることを特徴とする電力系統の状態推定方法。 - 重み付き計算手法を用いる電力系統の状態推定方法であって、
所定の時間内の時刻において、電力系統の状態量を状態推定で求めた推定値と該状態量を計測して得た計測値との差を複数の時刻について計算し、その差の総和を最小とするような重みを求めることを特徴とする電力系統の状態推定方法。 - 重み付き計算手法を用いる電力系統の状態推定方法であって、
電力系統の状態量を状態推定で求めた推定値と該状態量を潮流計算で求めた計算値との差を最小とするような重みを求めることを特徴とする電力系統の状態推定方法。 - 重み付き計算手法を用いる電力系統の状態推定方法であって、
所定の時間内の時刻において、電力系統の状態量を状態推定で求めた推定値と該状態量を潮流計算で求めた計算値との差を複数の時刻について計算し、その差の総和を最小とするような重みを求めることを特徴とする電力系統の状態推定方法。 - 前記重み付き計算手法は、重み付き最小二乗法であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の電力系統の状態推定方法。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の電力系統の状態推定方法であって、
前記推定値を求める際に、状態推定で特定したバッドデータを除いた観測値を用いることを特徴とする電力系統の状態推定方法。
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