2010研現(xiàn)代電力系統(tǒng)復(fù)習(xí)思考題

2010研現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析復(fù)習(xí)思考題電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的目的是什么？如何建立潮流計(jì)算模型？現(xiàn)有的主要潮流計(jì)算方法有哪些？(1)電力系統(tǒng)潮流計(jì)算是對(duì)復(fù)雜電力系統(tǒng)正常和故障條件下穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)的計(jì)算，潮流計(jì)算的目的是求取電力系統(tǒng)在給定運(yùn)行方式下的節(jié)點(diǎn)電壓和功率分布，從而用以檢查各元件是否過(guò)負(fù)荷、各點(diǎn)電壓是否滿足要求，功率的分布和分配是否合理以及功率損耗等。潮流計(jì)算既是對(duì)電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和運(yùn)行方式的合理性、可靠性及經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行定量分析的依據(jù)，又是電力系統(tǒng)靜態(tài)和暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算的基礎(chǔ)。潮流計(jì)算的結(jié)果就是電力系統(tǒng)進(jìn)行控制的目標(biāo)、是系統(tǒng)可能出現(xiàn)的運(yùn)行狀態(tài)、是系統(tǒng)不希望出現(xiàn)的運(yùn)行狀態(tài)、是進(jìn)行系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性調(diào)度、安全性評(píng)估的基礎(chǔ)。(2)潮流計(jì)算是通過(guò)列寫(xiě)電路的功率平衡方程式來(lái)建立模型的。(3)潮流計(jì)算的數(shù)學(xué)模型：高斯迭代法（Gauss法）為基礎(chǔ)的潮流計(jì)算方法；牛頓—拉夫遜法潮流計(jì)算；快速分解法。電力系統(tǒng)潮流中有功功率、無(wú)功功率的控制是如何實(shí)現(xiàn)的？有功功率控制：電力系統(tǒng)負(fù)荷的變化會(huì)引起電力系統(tǒng)頻率的變化，系統(tǒng)中所有并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組都裝有調(diào)速器，有可調(diào)容量的機(jī)組的調(diào)速器均將反應(yīng)系統(tǒng)頻率的變化，按各自的靜態(tài)調(diào)節(jié)特性，及時(shí)調(diào)節(jié)各發(fā)電機(jī)的出力改變機(jī)組的出力，使有功功率重新達(dá)到平衡；同時(shí)，還可通過(guò)發(fā)電機(jī)組調(diào)速器的轉(zhuǎn)速整定元件來(lái)實(shí)現(xiàn)有功功率的控制。無(wú)功功率控制：調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流可改變發(fā)電機(jī)發(fā)出的無(wú)功功率，同時(shí)，并聯(lián)電容、同步調(diào)相機(jī)和靜止補(bǔ)償器等無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備，也可實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率的調(diào)節(jié)。電力系統(tǒng)有功功率與頻率是什么關(guān)系？在電力系統(tǒng)中，頻率與有功功率是一對(duì)統(tǒng)一體，當(dāng)有功負(fù)荷與有功電源出力相平衡時(shí)，頻率就正常，達(dá)到額定值50Hz。而當(dāng)有功負(fù)荷大于有功出力時(shí)，頻率就下降，反之，頻率就上升。當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)有功功率不平衡時(shí)，如有功功率電源不足或負(fù)荷增大時(shí)，將會(huì)引起系統(tǒng)頻率下降；反之造成系統(tǒng)頻率過(guò)高。任何頻率偏移，都會(huì)造成頻率的降低。電力系統(tǒng)無(wú)功功率與電壓是什么關(guān)系？電壓與無(wú)功功率是一對(duì)對(duì)立的統(tǒng)一體，當(dāng)無(wú)功負(fù)荷與無(wú)功出力相平衡時(shí)，電壓就正常，達(dá)到額定值，而當(dāng)無(wú)功負(fù)荷大于無(wú)功出力時(shí)，電壓就下降，反之，電壓就上升。電力系統(tǒng)無(wú)功功率與電壓密切相關(guān)，表現(xiàn)為兩個(gè)方面：1.節(jié)點(diǎn)電壓有效值的大小對(duì)無(wú)功功率的分布起決定性作用；線路中傳輸?shù)臒o(wú)功功率大小與線路兩端電壓有效值之差成正比，無(wú)功功率將從節(jié)點(diǎn)電壓高的一端流向節(jié)點(diǎn)電壓低的一端，節(jié)點(diǎn)電壓有效值的變化也將使流經(jīng)線路的無(wú)功功率隨之發(fā)生變化。2.無(wú)功功率對(duì)電壓水平有決定性影響；當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)無(wú)功功率缺額時(shí)，系統(tǒng)所接各負(fù)荷的電壓將下降，以減少其向系統(tǒng)吸取的無(wú)功功率來(lái)獲得無(wú)功功率的平衡。輸電系統(tǒng)和配電系統(tǒng)存在的異同點(diǎn)？與輸電系統(tǒng)相比，配電系統(tǒng)存在著網(wǎng)絡(luò)呈輻射狀、規(guī)模龐大、三相不平衡、量測(cè)配置相對(duì)不足、有電流幅值量測(cè)而無(wú)方向信息、存在大量的短支路和r/x比值大的特點(diǎn)，給直接把輸電系統(tǒng)的狀態(tài)估計(jì)方法應(yīng)用到配電系統(tǒng)帶來(lái)了一定的困難?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)分析除了需要考慮功率平衡外，還需要考慮哪些約束條件？電力系統(tǒng)分析除了考慮功率平衡外，還有許多約束條件：元件約束、拓?fù)浼s束、發(fā)電機(jī)出力約束、安全要求約束、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行約束等。建立電力系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的關(guān)鍵是元件的特性和元件之間的約束，元件之間的約束是什么？給出電力系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。元件之間的約束即為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼s束，是指各支路之間的聯(lián)結(jié)關(guān)系。電力系統(tǒng)可以抽象為一個(gè)由節(jié)點(diǎn)和支路組成的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼s束集中表現(xiàn)為基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律。電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型為：其中為節(jié)點(diǎn)電流列向量；為節(jié)點(diǎn)電壓列向量；為節(jié)點(diǎn)視在功率列向量；Y為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣。將上式展開(kāi)有：簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)與電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的關(guān)系。電力系統(tǒng)的狀態(tài)量一般取為各節(jié)點(diǎn)的復(fù)電壓。它可以用極坐標(biāo)表示為電壓的幅值與相角，也可以用直角坐標(biāo)表示為電壓的實(shí)部與虛部。電力系統(tǒng)的量測(cè)量一般是節(jié)點(diǎn)注入或支路的有功功率、無(wú)功功率和節(jié)點(diǎn)電壓幅值。在常規(guī)潮流中，如果把各PQ節(jié)點(diǎn)給定的注入復(fù)功率和各PV節(jié)點(diǎn)給定的注入有功功率和電壓幅值看作量測(cè)量，則其量測(cè)數(shù)恰好等于狀態(tài)量數(shù)。而在狀態(tài)估計(jì)中量測(cè)數(shù)一般多于狀態(tài)量數(shù)。常規(guī)潮流與狀態(tài)估計(jì)都是由已知量測(cè)值（給定條件）求其狀態(tài)量的計(jì)算過(guò)程。狀態(tài)估計(jì)的實(shí)質(zhì)是在量測(cè)量的類型和數(shù)量上擴(kuò)大了的廣義潮流，而常規(guī)的潮流可以理解為特定條件下的狀態(tài)估計(jì)，可以說(shuō)是狹義的潮流簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)與電力系統(tǒng)最優(yōu)運(yùn)行的關(guān)系（選）。狀態(tài)估計(jì)能建立可靠又完整的數(shù)據(jù)庫(kù)。為現(xiàn)代化的調(diào)度中心能夠迅速、準(zhǔn)確而又全面的地掌握電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，預(yù)測(cè)和分析系統(tǒng)的運(yùn)行趨勢(shì)起到了很大作用，保證了電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，從而保證了電力系統(tǒng)最優(yōu)運(yùn)行。為什么要進(jìn)行電力系統(tǒng)等值處理？在電力系統(tǒng)分析過(guò)程中，常常需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行等值處理，一方面可以簡(jiǎn)化分析計(jì)算過(guò)程，減少分析計(jì)算量，另外一方面可以突出分析重點(diǎn)，使我們更好地關(guān)注電力系統(tǒng)某些局部的運(yùn)行狀態(tài)變化。怎樣進(jìn)行電力系統(tǒng)等值處理？常將電力系統(tǒng)原網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)劃分為內(nèi)部系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)集I、邊界系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)集B和外部系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)集E。內(nèi)部系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)集I和外部系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)集E不直接關(guān)聯(lián)。需要求解的是外部系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)和等值邊界注入電流，使等值后在電力系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行的各種分析與未等值時(shí)在真實(shí)系統(tǒng)中所做的分析結(jié)果相同，或者十分接近。其方法主要有WARD等值、REI等值、戴維南等值好人諾頓等值，計(jì)算步驟如下：(1).根據(jù)給定的全系統(tǒng)參數(shù)和注入量，計(jì)算全系統(tǒng)的潮流，等值前全系統(tǒng)的狀態(tài)稱為基態(tài)，其潮流稱為基態(tài)潮流。(2).消去外部網(wǎng)絡(luò)，求出與基態(tài)相對(duì)應(yīng)的，模擬外部系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)及參數(shù)。(3).用等值后的網(wǎng)絡(luò)，研究?jī)?nèi)部系統(tǒng)。為什么要進(jìn)行電力系統(tǒng)分塊處理？現(xiàn)代電力系統(tǒng)規(guī)模龐大，使進(jìn)行各種分析的計(jì)算量很大，以致現(xiàn)有計(jì)算工具無(wú)法滿足計(jì)算速度的要求。分塊處理可以達(dá)到利用現(xiàn)有計(jì)算工具，大大縮短計(jì)算時(shí)間的要求。怎樣進(jìn)行電力系統(tǒng)分塊處理？電力系統(tǒng)分塊處理的基本思想是將大系統(tǒng)分割成許多較小的子系統(tǒng)，首先解出個(gè)子系統(tǒng)的解，然后把分隔開(kāi)來(lái)的各個(gè)子系統(tǒng)的解組合起來(lái)，加以修正，而得到原來(lái)未分解的系統(tǒng)的解。電力系統(tǒng)分塊處理的方法主要有兩類：一類是節(jié)點(diǎn)撕裂法，即將原網(wǎng)絡(luò)的部分節(jié)點(diǎn)“撕裂”開(kāi)，把網(wǎng)絡(luò)分解；另一類是支路切割法，即在網(wǎng)絡(luò)中選擇部分支路，將這些支路切割，從而將整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)劃分為若干個(gè)較小的網(wǎng)絡(luò)。兩者的協(xié)調(diào)變量不同，前者協(xié)調(diào)變量是切割線電流，后者是分裂點(diǎn)電位。兩種方法有各自的特點(diǎn)，將兩方法統(tǒng)一起來(lái)，用統(tǒng)一的公式描述產(chǎn)生了統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)的分裂算法。電力系統(tǒng)等值處理和分塊處理方法有什么聯(lián)系？電力系統(tǒng)的等值處理方法與分塊處理方法在本質(zhì)上是一致的，均是將電力系統(tǒng)劃分為若干小的子系統(tǒng)，以簡(jiǎn)化分析計(jì)算的過(guò)程。然而，電力系統(tǒng)等值處理的研究對(duì)象是某一子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，只要求邊界滿足相應(yīng)的約束即可，而對(duì)等值電路內(nèi)部是可以不做規(guī)定的；電力系統(tǒng)分塊處理是在研究各子系統(tǒng)的基礎(chǔ)上得到未分塊的整個(gè)系統(tǒng)的解，不僅要求邊界滿足相應(yīng)的約束，各子系統(tǒng)內(nèi)部也要滿足相關(guān)的約束。舉例說(shuō)明進(jìn)行電力系統(tǒng)等值處理必要性（選）。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的集合用N表示，欲化簡(jiǎn)掉的網(wǎng)絡(luò)稱為外部網(wǎng)絡(luò)，其節(jié)點(diǎn)集合用E表示，保留部分網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)集合用G表示，保留部分網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)之間相關(guān)聯(lián)的節(jié)點(diǎn)組成邊界節(jié)點(diǎn)集合B，不和外部網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的節(jié)點(diǎn)組成內(nèi)部節(jié)點(diǎn)集合I，因此，網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)電壓方程可以寫(xiě)成以下分塊表示形式：消去，有式中，，電力網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)電流和節(jié)點(diǎn)功率之間存在以下關(guān)系：式中，是節(jié)點(diǎn)注入功率的共軛，把前述用節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣表示的節(jié)點(diǎn)電壓方程簡(jiǎn)化過(guò)程的節(jié)點(diǎn)電流用節(jié)點(diǎn)功率改寫(xiě)為：舉例說(shuō)明進(jìn)行電力系統(tǒng)分塊處理的必要性（選）。如果在一個(gè)給定的電力網(wǎng)絡(luò)中選擇部分支路，將這些支路切割開(kāi)（從網(wǎng)絡(luò)中移去），則原電力網(wǎng)絡(luò)將劃分為若干個(gè)獨(dú)立的子網(wǎng)絡(luò)，這些支路稱為“切割支路”。把這些“切割支路”用電流源代替，與節(jié)點(diǎn)撕裂法相似，網(wǎng)絡(luò)方程可以具有以下形式：式中，為切割支路電流。相似地，有：同樣地，邊界網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算公式為：切割支路的網(wǎng)絡(luò)分析方法也包含兩部分的計(jì)算：各子網(wǎng)絡(luò)的分析計(jì)算和邊界網(wǎng)絡(luò)的分析計(jì)算。為什么要確定量測(cè)量的誤差？如何確定？電力系統(tǒng)的量測(cè)量來(lái)源于各種測(cè)量設(shè)備，不可避免的存在量測(cè)誤差。確定量測(cè)誤差的意義主要有以下兩點(diǎn)：一、一般而言，電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)的每一種估計(jì)準(zhǔn)則都是在量測(cè)誤差服從特定的分布的情況下是最有效的，因此，確定量測(cè)量的誤差及其概率分布情況可對(duì)應(yīng)選取最有效的估計(jì)準(zhǔn)則；二、量測(cè)量的誤差都是有界的，當(dāng)量測(cè)量中包含比一般噪聲信號(hào)大的誤差時(shí)，量測(cè)量可能收到了污染（即存在不良數(shù)據(jù)），因此，確定量測(cè)量的誤差可作為狀態(tài)估計(jì)不良數(shù)據(jù)的檢測(cè)辨識(shí)提供依據(jù)。每一量測(cè)量都是有量測(cè)真值和量測(cè)誤差兩部分組成，即式中，為量測(cè)值，為量測(cè)真值，為量測(cè)誤差。對(duì)于量測(cè)誤差，一般情況下服從正態(tài)分布，其標(biāo)準(zhǔn)差由兩部分組成：一部分與量測(cè)值的大小有關(guān)，另一部分與滿刻度有關(guān)。因此，可表示為式中，為量測(cè)儀表的滿刻度值，為與量測(cè)值有關(guān)的誤差系數(shù)，為與量測(cè)儀表滿刻度有關(guān)的誤差系數(shù)。與去值與具體的儀表有關(guān)為什么要對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行模擬？電力系統(tǒng)控制、調(diào)度、規(guī)劃等需要方面都需要對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行模擬，原因在于，由于電力系統(tǒng)的非線性、強(qiáng)耦合性和復(fù)雜性，尋找到既有很強(qiáng)的適應(yīng)性，又有很好的計(jì)算效率和實(shí)時(shí)性的算法是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，因此我們所研究的方法或算法都需要首先進(jìn)行模擬試驗(yàn)，而算法的有效性首先應(yīng)該通過(guò)模擬試驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)的驗(yàn)證。如何進(jìn)行電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的模擬？對(duì)于每一個(gè)特定的電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、參數(shù)、輸入，都可以通過(guò)潮流計(jì)算得到系統(tǒng)潮流的解，模擬電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，應(yīng)該盡可能接近系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)際條件（為了降低計(jì)算量，有時(shí)候需要進(jìn)行一定的簡(jiǎn)化），通常的做法是模擬運(yùn)行的電力系統(tǒng)狀態(tài)要覆蓋電力系統(tǒng)運(yùn)行的各個(gè)主要狀態(tài)，如負(fù)荷高峰階段、負(fù)荷低谷階段等。簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)算法的一般規(guī)律？電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)算法一般由以下幾個(gè)環(huán)節(jié)組成：(1).根據(jù)系統(tǒng)的約束條件構(gòu)建系統(tǒng)方程；(2).對(duì)系統(tǒng)的量測(cè)配置進(jìn)行可觀性分析，確保量測(cè)流量包含了進(jìn)行系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)所需要的最小信息量；(3).根據(jù)系統(tǒng)方程和估計(jì)準(zhǔn)則建立估計(jì)的目標(biāo)函數(shù)，通過(guò)迭代計(jì)算獲取系統(tǒng)狀態(tài)解；(4).不良數(shù)據(jù)的檢測(cè)和辨識(shí)；為什么對(duì)量測(cè)殘差進(jìn)行加權(quán)處理？因?yàn)楦髁繙y(cè)量的測(cè)量誤差是不一樣的，為使問(wèn)題與實(shí)際情況更為吻合，以提高估計(jì)計(jì)算的精確度，對(duì)各量測(cè)殘差量進(jìn)行加權(quán)處理，即量測(cè)精度高的量，權(quán)重大一些，測(cè)量精度低的量，則權(quán)重小一些。列出電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)的目標(biāo)函數(shù)最小化的幾種表達(dá)方式，并分別討論其實(shí)現(xiàn)和優(yōu)缺點(diǎn)。加權(quán)最小二乘的目標(biāo)函數(shù)為：加權(quán)最小絕對(duì)值的目標(biāo)函數(shù)為：其中，ri是量測(cè)量i的權(quán)，vi是量測(cè)量i的殘差；兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)：最小二乘估計(jì)器是針對(duì)量測(cè)噪聲服從正態(tài)分布的情況，而最小絕對(duì)值估計(jì)器則是針對(duì)量測(cè)噪聲服從拉普拉斯分布的情況。最小二乘估計(jì)器數(shù)學(xué)模型簡(jiǎn)單，收斂性好，但不具備抗御不良數(shù)據(jù)的能力。而最小絕對(duì)值估計(jì)器具有很強(qiáng)的抵御不良數(shù)據(jù)的能力，在電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)中監(jiān)測(cè)和辨識(shí)不良數(shù)據(jù)方面具有較好的性能，但最小絕對(duì)值法計(jì)算工作量大，收斂性一般。給出加權(quán)最小二乘狀態(tài)估計(jì)的計(jì)算流程并加以說(shuō)明。加權(quán)最小二乘狀態(tài)估計(jì)的計(jì)算流程如圖所示：加權(quán)最小二乘狀態(tài)估計(jì)的計(jì)算步驟為：確定狀態(tài)估計(jì)的初值，計(jì)算出量測(cè)估計(jì)初值和雅可比矩陣，由量測(cè)量類型確定權(quán)系數(shù)矩陣，令迭代次數(shù)為零；由量測(cè)值，計(jì)算量測(cè)殘差，計(jì)算信息矩陣和向量；解方程組，得到狀態(tài)修正向量，并進(jìn)行狀態(tài)量修正；進(jìn)行迭代收斂判斷，如果迭代已經(jīng)收斂，則迭代計(jì)算完成；檢查迭代次數(shù)限制，如果迭代次數(shù)已經(jīng)達(dá)到限制值，迭代結(jié)束，給出迭代不收斂的信息；迭代次數(shù)加1，返回到第2步。給出快速分解狀態(tài)估計(jì)的計(jì)算流程并加以說(shuō)明?？焖俜纸鉅顟B(tài)估計(jì)的計(jì)算流程如圖所示：為什么要進(jìn)行不良數(shù)據(jù)檢測(cè)和辨識(shí)？當(dāng)量測(cè)數(shù)據(jù)中包含不良數(shù)據(jù)時(shí)，由于每一具體的估計(jì)算法都對(duì)應(yīng)于特定的量測(cè)噪聲分布模型，這些不良數(shù)據(jù)的出現(xiàn)導(dǎo)致實(shí)際量測(cè)噪聲分布與假設(shè)分布模型之間存在一定的偏差，從而影響到估計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，必須進(jìn)行不良數(shù)據(jù)的檢測(cè)和辨識(shí)。如何進(jìn)行不良數(shù)據(jù)檢測(cè)？檢測(cè)結(jié)果的物理意義是什么？電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)不良數(shù)據(jù)檢測(cè)方法主要有三種：殘差極值函數(shù)檢測(cè)法、加權(quán)殘差檢測(cè)法和標(biāo)準(zhǔn)殘差檢測(cè)法。這三種檢測(cè)方法都是根據(jù)估計(jì)殘差對(duì)不良數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，但前者屬于總體檢測(cè)法，只能檢測(cè)到不良數(shù)據(jù)是否存在，無(wú)法定位不良數(shù)據(jù)的具體位置，而后兩者則不屬于總體型檢測(cè)，能檢測(cè)到不良數(shù)據(jù)出現(xiàn)的具體位置。由于存在殘差污染和殘差淹沒(méi)現(xiàn)象，根據(jù)加權(quán)殘差檢測(cè)法或標(biāo)準(zhǔn)化殘差獲得的檢測(cè)結(jié)果只能是不良數(shù)據(jù)的“可疑集”，真正的不良數(shù)據(jù)尚需要通過(guò)辨識(shí)技術(shù)從該不良數(shù)據(jù)可疑集中尋找出來(lái)。如何進(jìn)行不良數(shù)據(jù)辨識(shí)？常用的不良數(shù)據(jù)辨識(shí)方法有兩種：加權(quán)殘差搜索辨識(shí)法和標(biāo)準(zhǔn)化殘差搜索辨識(shí)法。這兩種方法的基本思路為：把加權(quán)殘差或標(biāo)準(zhǔn)化殘差的絕對(duì)值按大小排序，根據(jù)加權(quán)殘差或標(biāo)準(zhǔn)化殘差，由大到小逐個(gè)剔除相應(yīng)的量測(cè)量，每剔除一個(gè)量測(cè)量就重新進(jìn)行一次估計(jì)，并根據(jù)估計(jì)結(jié)果重新計(jì)算目標(biāo)極值函數(shù)值和殘差，直至目標(biāo)極值函數(shù)的檢測(cè)結(jié)果表明量測(cè)數(shù)據(jù)中已經(jīng)不存在不良數(shù)據(jù)。常用的不良數(shù)據(jù)檢測(cè)算法計(jì)算流程？對(duì)于m維電力系統(tǒng)量測(cè)量，可用以下的時(shí)間序列表示：（4-1）式中，k為時(shí)標(biāo)，為量測(cè)噪聲。系統(tǒng)量測(cè)方程為：（4-2）上式為非線性方程組，表示第t個(gè)時(shí)間斷面的狀態(tài)量與量測(cè)量之間的關(guān)系。通過(guò)迭代計(jì)算，獲得狀態(tài)量的估計(jì)值為，回代該狀態(tài)估計(jì)值到（4-2）中，可獲得量測(cè)估計(jì)值為，從而獲得量測(cè)估計(jì)殘差列向量為：（4-3）當(dāng)量測(cè)量中含有不良數(shù)據(jù)時(shí)，因?yàn)椴涣紨?shù)據(jù)是不會(huì)滿足基爾霍夫電壓定律、基爾霍夫電流定律和功率平衡方程，因此，量測(cè)量中含有不良數(shù)據(jù)的表現(xiàn)特征之一就是量測(cè)殘差偏離其原有水平。對(duì)每一時(shí)間斷面的殘差建立目標(biāo)函數(shù)極值為：（4-4）式中，為量測(cè)噪聲協(xié)方差矩陣，在量測(cè)噪聲為兩兩獨(dú)立信號(hào)的假設(shè)前提下，為對(duì)角陣。根據(jù)對(duì)不良數(shù)據(jù)檢測(cè)是按以下假設(shè)檢驗(yàn)方法進(jìn)行：（4-5）式中，對(duì)應(yīng)于某一，為檢測(cè)的門(mén)檻值。根據(jù)量測(cè)方程的雅可比矩陣和量測(cè)噪聲協(xié)方差矩陣，定義以下量測(cè)殘差靈敏度矩陣：（4-6）定義加權(quán)殘差為：（4-7）對(duì)應(yīng)地，有加權(quán)殘差靈敏度矩陣為：（4-8）加權(quán)殘差檢測(cè)逐維對(duì)量測(cè)量進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)：（4-9）式中，為第維量測(cè)量的檢測(cè)門(mén)檻值。式（4-6）、（4-7）、（4-8）和（4-9）組成了不良數(shù)據(jù)加權(quán)殘差檢測(cè)的計(jì)算式。同樣地，定義標(biāo)準(zhǔn)化殘差為：（4-10）式中，。相應(yīng)地，標(biāo)準(zhǔn)化殘差靈敏度矩陣為：（4-11）與加權(quán)殘差檢測(cè)法相似，標(biāo)準(zhǔn)殘差檢測(cè)將逐維地對(duì)量測(cè)量進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)：（4-12）式中，為第維量測(cè)量的檢測(cè)門(mén)檻值。常用的不良數(shù)據(jù)辨識(shí)算法計(jì)算流程？由加權(quán)殘差檢測(cè)和標(biāo)準(zhǔn)化殘差檢測(cè)獲得的是不良數(shù)據(jù)可疑集，其中何者為真正的不良數(shù)據(jù)，尚需經(jīng)過(guò)辨識(shí)來(lái)確定。在正常量測(cè)條件下，目標(biāo)極值函數(shù)的數(shù)學(xué)期望和方差分別為：（4-13）式中，m為量測(cè)列向量維數(shù)，n為狀態(tài)列向量維數(shù)。為K階自由度分布的隨機(jī)變量，隨著自由度的增大，逼近于正態(tài)分布。當(dāng)量測(cè)量中含有不良數(shù)據(jù)時(shí)，目標(biāo)極值函數(shù)的數(shù)學(xué)期望和方差分別為：（4-14）式中，為第i個(gè)量測(cè)量不良數(shù)據(jù)加權(quán)值。式（4-14）等號(hào)右邊由兩項(xiàng)組成，一項(xiàng)是正常量測(cè)信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特征，另一項(xiàng)為不良數(shù)據(jù)信息，因此，當(dāng)量測(cè)量中存在不良數(shù)據(jù)時(shí)，極值函數(shù)值將增大?？紤]到正常量測(cè)的極值函數(shù)值服從自由度為K的分布，不良數(shù)據(jù)檢測(cè)的門(mén)檻值由誤檢概率確定。如前所述，加權(quán)殘差和標(biāo)準(zhǔn)化殘差的檢測(cè)結(jié)果只是不良數(shù)據(jù)可疑集，存在誤檢的可能性，因此對(duì)不良數(shù)據(jù)集中各個(gè)數(shù)據(jù)的辨識(shí)不能單純根據(jù)加權(quán)殘差或標(biāo)準(zhǔn)化殘差完成的。常用的不良數(shù)據(jù)辨識(shí)方法有兩種：加權(quán)殘差搜索辨識(shí)法和標(biāo)準(zhǔn)化殘差搜索辨識(shí)法。這兩種方法的基本思路為：把加權(quán)殘差或標(biāo)準(zhǔn)化殘差的絕對(duì)值按大小排序，根據(jù)加權(quán)殘差或標(biāo)準(zhǔn)化殘差，由大到小逐個(gè)剔除相應(yīng)的量測(cè)量，每剔除一個(gè)量測(cè)量就重新進(jìn)行一次估計(jì)，并根據(jù)估計(jì)結(jié)果重新計(jì)算目標(biāo)極值函數(shù)值和殘差，直至目標(biāo)極值函數(shù)的檢測(cè)結(jié)果表明量測(cè)數(shù)據(jù)中已經(jīng)不存在不良數(shù)據(jù)。顯然，加權(quán)殘差搜索辨識(shí)法和標(biāo)準(zhǔn)化殘差搜索辨識(shí)法都存在著可能需要反復(fù)進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)計(jì)算的缺點(diǎn)，對(duì)含不良數(shù)據(jù)量測(cè)量進(jìn)行剔除處理，通常情況下不會(huì)帶來(lái)狀態(tài)估計(jì)上的困難，但對(duì)于量測(cè)冗余度低的情況，對(duì)于量測(cè)數(shù)據(jù)的剔除就必須慎重考慮。量測(cè)量含有不良數(shù)據(jù)意味著該量測(cè)數(shù)據(jù)可能包含的是對(duì)估計(jì)有害的信息，也可能包含的是對(duì)估計(jì)部分有用的信息，在多個(gè)不良數(shù)據(jù)的情況下，搜索辨識(shí)法無(wú)疑存在計(jì)算效率低的缺點(diǎn)。為克服多個(gè)不良數(shù)據(jù)情況下加權(quán)殘差辨識(shí)法和標(biāo)準(zhǔn)化殘差辨識(shí)法效率低下的缺點(diǎn)，同時(shí)也為了防止估計(jì)結(jié)果受到不良數(shù)據(jù)的污染，一種改進(jìn)方法就是采用非二次準(zhǔn)則的估計(jì)器，在估計(jì)迭代過(guò)程中檢查每次量測(cè)估計(jì)殘差大小，根據(jù)不同的非二次準(zhǔn)則調(diào)整不同量測(cè)量殘差的權(quán)值，在估計(jì)過(guò)程中把不良數(shù)據(jù)排除。對(duì)可疑不良數(shù)據(jù)的誤差矢量進(jìn)行估計(jì)的方法稱為不良數(shù)據(jù)估計(jì)辨識(shí)法，其實(shí)質(zhì)是對(duì)不良數(shù)據(jù)可疑集中量測(cè)量的噪聲信號(hào)進(jìn)行估計(jì)，可一次性辨識(shí)出多個(gè)不良數(shù)據(jù)。量測(cè)量的殘差用量測(cè)誤差列矢量表示的形式為