考虑拓扑变化的配电网PMU多阶段优化配置

曾顺奇，吴杰康，李欣，王瑞东，张宏业

(1.广东电网有限责任公司广州供电局，广东 广州 510000；2.广东工业大学 自动化学院，广东 广州 510006)

可再生分布式电源(distributed generation，DG)并网后，其出力具有强随机性，对配电网的运行和控制带来极大的阻碍[1]。随着可再生能源在电网中的渗透率越来越高，配电网的安全稳定运行受到一定的挑战[2]，监视控制与数据采集(supervisory control and data acquisition，SCADA)系统作为配电网高级应用技术的基础，越来越难以满足含有大规模DG接入配电网的需求。近年来，随着广域测量系统(wide area measurement system，WAMS)在电力系统中不断投入建设，实时获取动态响应数据成为可能[3]。相量测量单元(phasor measurement unit，PMU)是WAMS的重要组成部分，是基于GPS的实时量测装置，能够量测电力系统中电压、电流、功率和频率等[4]，在电力系统中的实时分析和监控[5]中得到应用。

当前，PMU的优化配置问题备受关注，已有许多学者开展了大量研究。现有PMU优化配置方法是在不同场景利用PMU量测的不同来寻求最优配置，大致分为2类[6-7]：第1类是以网络可观测性[8]、PMU配置最少或量测冗余度最大为目标[9]；第2类是研究PMU的优化配置以获取最好的应用效果。文献[10]在配电网状态估计中引入PMU与智能量测，提高了态势感知能力并降低量测的不确定性，使得状态估计结果更准确。文献[11]基于两步式加权最小二乘法，构建混合量测状态估计模型，在此基础上进行多目标PMU优化配置，得到特定状态估计误差精度下的PMU最优配置方案。文献[12]构建了考虑节点权重的多阶段PMU配置模型；然后将配电网节点关联度、凝聚度和紧密度作为指标，通过熵权法和层次分析法，结合TOPSIS求得配电网节点脆弱性指标，按照脆弱性指标大小进行排序以及每个阶段的PMU配置，最后达到配电网的全可观性；……