量测冗余度

工程技术学术语

量测冗余度表征可用于网络状态估计的量测富余程度的一个数值。量测冗余度的高低是决定状态估计结果好坏的重要条件。

量测冗余度定义

量测冗余度：量测量个数m与待估计的状态量个数n之间的比值m/n。

系统冗余度越高，对状态估计采用一定的估计方法排除不良数据和消除误差影响就越好。冗余测量的存在是状态估计可以提高数据精度的基础。量测冗余度的高低是决定状态估计结果好坏的重要条件。

状态估计

状态估计（state estimation）根据可获取的量测数据估算动态系统内部状态的方法。对系统的输入和输出进行测量而得到的数据只能反映系统的外部特性，而系统的动态规律需要用内部（通常无法直接测量）状态变量来描述。因此状态估计对于了解和控制一个系统具有重要意义。

在确定性情形下，线性系统的状态估计的主要方法有吕恩伯格观测器。只有系统的能观测部分（见能观测性）的状态才能重构，而且能以任意快的速度来重构，但在具体实现时则受到噪声、灵敏度等因素的限制。在系统的装置或其观测通道受有随机噪声干扰时，则必须用统计估计方法来处理。依观测数据与被估状态在时间上的相对关系，状态估计又可区分为平滑、滤波和预报3种情形。

适用于较小冗余度的测量

参数错误会对状态估计以及在此基础上进行的计算、分析和控制产生长期的不利影响。但是相对状态估计而言，有关电网支路参数估计的研究相对较少。己有的电网支路参数估计方法包括残差灵敏度分析法、增广状态估计法、启发式算法、基于相量测量单元量测的方法等。这些方法各具特点，但由于参数估计对量测噪声较为敏感，在较小的量测冗余度下，往往难以得到理想的估计结果。因此，继续深人研究电网支路参数估计问题具有重要意义。

朱建全等综合考虑了电力系统参数估计对量测冗余度要求相对较高，以及系统量测设备有限、参数维护工作难度大等实际情况，着眼于研究一种基于主导性评估的电网支路参数估计方法，以有效解决在一定的量测条件下应该对哪些参数进行估计的问题，并能在此基础上形成对主导性不同的参数进行交替估计的新方法，以提高估计算法的精度和数值稳定性。

PMU的优化配置

相量测量单元（phasor measurement unit，PMU）是广域测量系统的重要组成部分，已在电力系统的实时分析和监控中得到应用。PMU优化配置工作主要集中在满足全局可观测或N-1故障情况可观测条件下减少的PMU数量，且大部分文献考虑的都是在系统中一步到位配置所有的PMU。实际上，由于PMU价格昂贵，系统难以一次性安装全部所需的PMU，且电力系统网架也处于改造升级的多阶段动态发展中，现有的PMU配置有可能会出现由于网络拓扑结构发生改变而导致一些节点或线路不可测的情况出现。

针对电力系统网架难以一次性全部安装所需的相量测量单元PMU的问题，吴霜等提出考虑量测冗余度的多阶段PMU优化配置方法。首先给出系统量测冗余度的计算方法，在保证每一阶段最大限度地提高系统量测冗余度及考虑已有PMU配置的基拙上，将PMU优化配置分为2个阶段：第1阶段保证系统全局可观测;第2阶段保证在线路N-1故障情况下不丧失对系统的观测能力。接着采用改进遗传禁忌搜索算法，对新英格兰39节点和IEEE 118系统进行算例仿真，得到多阶段PMU优化配置方案。结果表明：考虑冗余度的多阶段PMU优化配置方法在保证每一阶段安装的PMU都能发挥最大效用的同时，很好地协调了PMU配置的经济性和可靠性。

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