State Estimation of Electric Railway Substation using Equality Constraints

Through the process of state estimation in the electric railway substation, this paper presents a new method for improving the reliability of the measurements corrupted by gauge error. Unlike the case of commercial power systems, it has been difficult to perform the state estimation by using the usual methods in the electric railway substation. At some of the monitoring points in the substation, most often, it is hard to define the measurement functions by use of the states or as we set up a new states set with the change of system topology, some of the measurement functions become part of the states themselves, which leads to poor results. To resolve the problems in the existing method caused by the relations between the states and the measurement functions at the monitoring points, the proposed method in this paper exploits the equality constraints. They can be derived numerously and concisely from the current and the voltage attributes of the Scott transformer and the buses connecting conditions, etc. We have proofed the effectiveness of the proposed method by the test on a standard sample substation.

등식제약조건을 이용한 전철변전소 상태추정

본 논문은 전철변전소를 대상으로 상태추정을 통하여 계측기 오차 등에 의해 손상된 측정값의 신뢰도를 높이는 새로운 방법에 대하여 기술하였다. 일반적인 전력계통의 상태추정과는 달리 전철변전소에서는 종종 관제점에서 측정값의 함수를 계통 상태변수로 정의하기가 곤란한 경우가 있으며, 계통의 토폴로지 변경에 따라 상태변수를 재설정하는 경우에 측정값 함수의 일부가 상태변수 그 자체를 나타내게 되어 상태추정이 곤란하였다. 본 논문에서 제시하는 방법은 기존의 방법에서 문제가 되는 관제점의 측정값 함수와 상태변수와의 관계를 등식제약조건을 이용하여 해결하는 것으로서, 이들 제약조건은 스코트 변압기의 전압 및 전류 특성과 모선 연결조건 등으로부터 간결하면서도 다양하게 유도될 수 있다. 제시된 방법은 표준 샘플변전소를 대상으로 하여 그 유효성을 입증하였다.