تخمین حالت سیستم قدرت در حضور دستگاه های اندازه گیری متداول و واحدهای اندازهگیری فازوری

تخمین حالت فرآیندی است که در طی آن، مقادیر مجهول متغیرهای حالت یک سیستم، با توجه به اندازه گیری های انجام شده دارای نویز در همان سیستم بدست می آید. این فرآیند، یک ابزار کلیدی در سیستم های مدیریت انرژی، برای عملکرد ایمن سیستم قدرت می باشد. هدف از تخمین حالت سیستم قدرت بدست آوردن بهترین مقادیر ممکن از اندازه ولتاژ شین ها و زاویه فاز آنها توسط پردازش داده های در دسترس شبکه می باشد. در روش های متداول تخمین حالت از اندازه گیری، دامنه ولتاژ شین ها، توان های اکتیو و راکتیو، جاری شده در خطوط، و توان های تزریقی به شین ها استفاده می شود که این داده ها توسط scada فراهم می شوند. در سال های اخیرا با افزایش استفاده از pmu ها، دقت و کارایی تخمین حالت افزایش یافته است. بر خلاف سیستم های اندازه گیری متداول، هنگامی که یک pmu در یک شین نصب می شود، قادر به اندازه گیری فازوری ولتاژ آن شین و همچنین جریان تمام خطوط متصل شده به آن شین می باشد. با وجود پتانسیل عظیم آنها برای بهبود عملکرد و کنترل بلادرنگ سیستم های قدرت، pmu ها نه تنها تخمین حالت را منسوخ نخواهند کرد بلکه به بهبود عملکرد آنها کمک خواهند کرد. در سیستمی که به طور کامل، تنها توسط pmu مشاهده پذیر باشد، ارتباط بین متغیرهای حالت و اندازه گیری فازور خطی بوده و حالت های سیستم را می توان توسط یک الگوریتم غیر تکرار خطی بدست آورد. اما از آنجایی که اکثریت اندازه گیری ها در تخمینگر های موجود از نوع متداول می باشند، لذا جایگزینی کامل آنها توسط pmu در آینده نزدیک کار دشواری می باشد. در نتیجه، تخمینگرهای حالت شامل هر دو اندازه گیری های متداول و فازوری، در حال توسعه می باشند. در این پایان نامه از روش حداقل مربعات وزندار برای تخمین حالت سیستم قدرت با ترکیب دستگاه های اندازه گیری متداول و فازوری استفاده شده و همچنین مشاهده پذیری شبکه به کمک اندازه گیری های کاذب و فرآیند تشخیص، شناسایی و حذف داده های بد نیز مورد بررسی قرار گرفته است. سپس الگوریتم ارائه شده روی دو شبکه تست ieee 14-bus و ieee 30-bus ارزیابی شده و نشان داده شده است که الگوریتم فوق منجربه بهبود دقت و کارایی تخمین حالت و کاهش خطا می شود.