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华北电网“七横三纵”骨干网架和京津唐双环网、京津冀大环网的建设,远距离、多通道、多方向、多落点的电力输送格局已经形成。同时,华北电网智能电网调度支持系统(D5000)已完全具备接入PMU量测的条件。如何在状态估计中有效利用高精度的PMU相量量测,以及对PMU相量量测的应用效果进行合理评估,是基于大电网混合量测的状态估计算法应用研究中必须面对和解决的问题。针对上述情况,本文详细讨论基于PMU/SCADA混合量测的状态估计算法实现的关键技术。在建立混合量测状态估计模型时充分利用华北电网D5000系统一体化平台统一建立、存储和管理电网模型的优点,引入PMU量测的混合量测状态估计可直接从D5000系统读取已有的电网模型和SCADA实时数据。算法设计中采用的引入PMU节点电压相量量测的非线性模型将电压幅值和电压相角作为量测量参与状态估计,指定华北电网D5000系统WAMS应用的相角参考节点为混合状态估计的参考节点;将传统状态估计中参考母线的状态量同其他母线的状态量一样参与迭代求解。该算法在实现过程中充分利用华北电网目前接入的PMU量测数据,提高系统的冗余度,以进一步提高状态估计精度,同时充分复用原有状态估计程序,对原有程序改动很小,便于实现。本文完成基于PMU/SCADA混合量测状态估计软件的设计与实现,并将该软件成功投运到华北电网D5000系统中。从目前的情况看,软件运行稳定、数据流程清晰、画面显示信息丰富。通过四个不同的算例,可得到以下结论:在局部网络SCADA量测含有不良数据的情况下,基于PMU/SCADA混合量测的状态估计可以有效改善状态估计的效果;在500kV以上电网,基于PMU/SCADA混合量测状态估计可以有效提高状态估计的遥测合格率,但整体残差水平并未降低:在220kV以上电网,基于PMU/SCADA混合量测状态估计结果与实际量测间的残差显著减小;引入基于PMU数据的电网参数辨识结果后,状态估计结果与实际量测间的残差水平基本不变,但遥测合格率显著提高;在考虑SCADA数据传输时延的情况下,将SCADA断面与PMU断面错开20s左右时,状态估计结果的残差水平和合格率均有提升。