О достоверности измерений в электроэнергетической системе с накопителями электроэнергии

  • Анна Михайловна Глазунова
  • Елена Сергеевна Аксаева
Ключевые слова: электроэнергетическая система, накопители электроэнергии, измерения, грубые ошибки

Аннотация

В электроэнергетической системе достоверность и полнота данных обеспечиваются оцениванием состояния, целью которого являются фильтрация погрешностей измерений и вычисление неизмеренных параметров режима. Высокое качество оценок возможно при отсутствии грубых ошибок в измерениях, которые выявляются и устраняются на этапе обнаружения ошибочных данных при наличии избыточности измерений. С внедрением возобновляемых источников энергии в системуинтегрировано много новых элементов, недостаточно оснащенных измерительными устройствами, что может привести к низкой избыточности измерений. В таких условиях и особенно когда трудно предсказать генерацию, вырабатываемую стохастическими и прерывистыми источниками (ветровой и солнечной энергией), традиционные методы достоверизации не всегда работают корректно. Предлагается новый метод обнаружения ошибочных данных, который основан на анализе стратегии управления батареей в энергосистеме с ветровыми электростанциями. Рассматривается пятиузловая тестовая схема с ветровой электростанцией и аккумуляторной батареей большой емкости с простой стратегией управления (переключение нагрузки). Показано, что с помощью предложенного метода обнаруживаются грубые ошибки в измерении активной мощности в условиях низкой информационной избыточности.

Биографии авторов

Анна Михайловна Глазунова

Глазунова Анна Михайловна – доктор техн. наук, старший научный сотрудник Института систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН, диссертацию защитила в 2019 г.

Елена Сергеевна Аксаева

Аксаева Елена Сергеевна – канд. техн. наук, Младший научный сотрудник Института систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН, диссертацию защитила в 2018 г.

Литература

1. Abur A., Exposito A.G. Power system state estimation: theoryand implementation. New York: Marcel Dekker, 2004, 327 p.
2. Heydt G.T. The next generation of power distribution systems.– IEEE Transactions on Smart Grid. 2010, vol. 1, No. 3, pp.225–235.
3. Елистратов В.В. Возобновляемая энергетика. СанктПетербург: Издво СанктПетербургского политехнического университета Петра Великого, 2016, 424 c.
4. Кучеров Ю.Н., Березовский П.К. Современный уровень развития технологии накопления электрической энергии и функциональные условия их применения в энергосистеме. Опыт СИГРЭ [Электрон. ресурс] www.soups.ru, 2014 (Дата обращения 23.01.2020)
5. Primadianto A., Lu C.N. A review on distribution system state estimation. – IEEE Transactions on Power System. 2016, vol. 32, No. 5, pp. 3875–3883.
6. Singh D., Pandey J., Chauhan D. Topology identification, bad data processing, and state estimation using fuzzy pattern matching. – IEEE Transactions on Power Systems. 2005, vol. 20, No. 3, pp. 1570–1579.
7. Гамм А.З., Кучеров Ю.Н., Паламарчук С.И. и др. Методы решения задач реального времени в электроэнергетике. Новосибирск: Наука, 1991, 293 p.
8. Clanents K.A., Krutnpholz G.R., Davis P.W. Power System State Estimation with Measurement Deficiency: an Observability/Measurement Placement Algorithm. – IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems. 1983, vol. PAS102, No. 7, pp. 2012–2020.
9. Гамм А.З. Статистические методы оценивания состояния электроэнергетических систем. М.: Наука, 1976, 220 c.
10. Glazunova A.M., Kolosok I.N., Korkina E.C. Study of Test Equations Method’s Application for Bad Data Detection in PMU Measurement. – PMAPS 2012, Istanbul, Turkey, June 10–14.
11. Murat Gol, Abur Ali. A modified chi–squares test for improved bad data detection – The International Conference PowerTech. 2015, Eindhoven, Netherlands.
12. Yun Yang, Wei Hu, Yong Min. Projected unscented Kalman filter for dynamic state estimation and bad data detection in power system. – 12th IET International conference on Developments in Power System Protection (DPSP), 2014.
13. Do Coutto Filho M.B., Stacchini de Souza J.C., Freund R.S. Forecastingaided state estimation – Part 2: Implementation. – IEEE Transactions on Power System, 2009, vol. 24, No. 4, pp. 1678–1685.
14. Describing Wind Variations: Weibull Distribution [Электрон. ресурс] http://xn—drmstrre64ad.dk/wpcontent/wind/miller/windpower%20web/en/tour/wres/weibull.htm (Дата обращения 23.01.2020].
15. Semshchikov E., Hamilton J., Wu L., Negnevitsky M., Wang X., Lyden S. Frequency control within high renewable penetration hybrid systems adopting low load diesel methodologies. – Energy Procedia, 2019.
16. Vidyanandan K.V., Senroy N. Primary frequency regulation by deloaded wind turbines using variable droop. – IEEE Transactions on Power Systems. 2013, vol. 28, No. 2, pp. 837–846.
17. Glazunova A., Aksaeva E. An Increase in Information Security of Electric Power System with Wind Power Penetration under Low Redundancy of Measurements. – Proc. of the Intern. Conf. PowerTech. Milan 2019, 23–28 July.
#
1. Abur A, Exposito A.G. Power system state estimation: theory nd implementation. New York: Marcel Dekker, 2004, 327 p.
2. Heydt G.T. The next generation of power distribution systems. – IEEE Transactions on Smart Grid. 2010, vol. 1, No. 3, pp. 225–235.
3. Yelistratov V.V. Vozobnovlyayemaya energetika – in Russ. (Proceeded in energy) – SPb.: Publ. St. Petersburg Polytechnic University of Peter Great, 2016, 424 p.
4. Kucherov Yu.N., Berezovskii P.K. Sovremennyy uroven’ razvitiya tekhnologii nakopleniya elektricheskoy energii i funktsional’nyye usloviya ikh primeneniya v energosisteme. Opyt SIGRE (The current level of development of technology for the accumulation of electric energy and the functional conditions of their use in the power system. CIGRE experience) [Electron. Resourse] www.soups.ru, 2014 (Data of appeal 23.01.2020).
5. Primadianto A., Lu C.N. A review on distribution system state estimation. – IEEE Transactions on Power System. 2016, vol. 32, No. 5, pp. 3875–3883.
6. Singh D., Pandey J., Chauhan D. Topology identification, bad data processing, and state estimation using fuzzy pattern matching. – IEEE Transactions on Power Systems. 2005, vol. 20, No. 3, pp. 1570–1579.
7. Gamm A.Z., Kucherov YU.N. Palamarchuk S.I. et al. Metody resheniya zadach real’nogo vremeni v elektroenergetike (Methods for solving realtime problems in the electric power industry). Novosibirsk. Nauka, 1991, 293 p.
8. Clanents K.A., Krutnpholz G.R., Davis P.W. Power System State Estimation with Measurement Deficiency: an Observability/Measurement Placement Algorithm. – IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems. 1983, vol. PAS102, No. 7, pp. 2012–2020.
9. Gamm A.Z. Statisticheskiye metody otsenivaniya sostoyaniya elektroenergeticheskikh system (Statistical methods for assessing the state of electric power systems). Moscow, Nauka,1976, 220 p.
10. Glazunova A.M., Kolosok I.N., Korkina E.C. Study of Test Equations Method’s Application for Bad Data Detection in PMU Measurement. – PMAPS 2012, Istanbul, Turkey, June 10–14.
11. Murat Gol, Abur Ali. A modified chi–squares test for improved bad data detection – The International Conference PowerTech. 2015, Eindhoven, Netherlands.
12. Yun Yang, Wei Hu, Yong Min. Projected unscented Kalman filter for dynamic state estimation and bad data detection in power system. – 12th IET International conference on Developments in Power System Protection (DPSP), 2014.
13. Do Coutto Filho M.B., Stacchini de Souza J.C., Freund R.S. Forecastingaided state estimation – Part 2: Implementation. – IEEE Transactions on Power System, 2009, vol. 24, No. 4, pp. 1678–1685.
14. Describing Wind Variations: Weibull Distribution [Electron. Resourse] http://xn—drmstrre64ad.dk/wpcontent/wind/miller/windpower%20web/en/tour/wres/weibull.htm (Data of appeal 23.01.2020].
15. Semshchikov E., Hamilton J., Wu L., Negnevitsky M., Wang X., Lyden S. Frequency control within high renewable penetration hybrid systems adopting low load diesel methodologies. – Energy Procedia, 2019.
16. Vidyanandan K.V., Senroy N. Primary frequency regulation by deloaded wind turbines using variable droop. – IEEE Transactions on Power Systems. 2013, vol. 28, No. 2, pp. 837–846.
17. Glazunova A., Aksaeva E. An Increase in Information Security of Electric Power System with Wind Power Penetration under Low Redundancy of Measurements. – Proc. of the Intern. Conf. PowerTech. Milan 2019, 23–28 July.
Опубликован
2019-11-15
Раздел
Статьи