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PROCEDURA PER LA STIMA DELLO STATO MULTI-AREA
IN UNA RETE ELETTRICA DI DISTRIBUZIONE
Carlo Muscas, Marco Pau, Paolo Attilio Pegoraro, Sara Sulis
Dipartimento di Ingegneria Elettrica ed Elettronica, Università di Cagliari
Ferdinanda Ponci, Antonello Monti
Institute for Automation of Complex Power Systems, E.ON Energy Research Center, RWTH Aachen University
Sistemi di Distribuzione
reti di grandi dimensioni
stimatori
ad hoc
poche stazioni di misura
STIMA DELLO STATO MULTI-AREA (MASE)
Aree
Suddivisione della rete in sotto-aree (vincoli geografici e/o topologici).
Passo 1. Branch-Current Distribution System State Estimation (BC-DSSE)
BC-DSSE: stima dello stato veloce ed accurata per sistemi di distribuzione sviluppata dall'unità di ricerca di
Cagliari. BC-DSSE eseguita in parallelo su ciascuna sotto-area.
Misure di tipo tradizionale e provenienti da unità di misura fasoriali (PMU) insieme con le cosiddette pseudomisure, misure ricavate dalle informazioni e i dati storici sul comportamento dei carichi e dei generatori.
Passo 2. Elaborazione finale per il
MASE
Metodo 1
Si confrontano le stime di tensione ottenute nei nodi
condivisi al passo 1 e si usa la stima più accurata per
correggere i profili di tensione nelle altre sotto-aree.
Metodo 2
Si esegue un secondo BC-DSSE su un’area ridotta (nodo
condiviso, rami ad esso connessi e nodi collegati a questi
rami). Dati di ingresso: tensioni in questi nodi e correnti
in questi rami stimate al passo 1.
La nuova tensione stimata nel nodo condiviso viene
utilizzata per correggere i profili delle tensioni in tutte le
sotto-aree che contengono quel nodo.
Metodo 3
Si esegue un secondo BC-DSSE in ciascuna sotto-area.
Dati di ingresso: tensioni e correnti stimati al passo 1,
sia nella sotto-area in esame sia nei rami che la
collegano alle sotto-aree ad essa adiacenti.
→
Rete IEEE 123-bus
4 sotto-aree
Misure:
Accuratezza
- 1% per le tensioni,
- 3% per le correnti o le potenze,
- 0.7% e 0.7 crad per i moduli e le fasi dei sincrofasori (PMU)
Pseudo-misure: ± 50% del valore nominale delle potenze dei carichi
TEMPI MEDI DI ESECUZIONE [ms]
ISE: Integrated State Estimation, stima sull’intera rete.
LSE: Local State Estimation, stima locale passo 1.
MISURE
Metodo 1
Metodo 2
Metodo 3
Risultati
Root Mean Square Error (RMSE)
MC = 50000
Misure sui Nodi 1, 18 e 67
Metodo 1
Metodo 2
Metodo 3
Nodi
RMSE % dell'ampiezza della tensione
RMSE % dell'ampiezza della tensione
Misure sui Nodi 1, 18, 67, 86, 105
Metodo 1
Metodo 2
Metodo 3
Nodi
Maggiori dettagli in: C. Muscas, M. Pau, P. A. Pegoraro, S. Sulis, F. Ponci, A. Monti: “Two-Step Procedures for Wide-Area Distribution System State Estimation”,
IEEE I2MTC 2014, Montevideo (Uruguay) , Maggio 2014