[發明專利]一種基于最大指數絕對值目標函數的抗差狀態估計方法

有效

• 申請號: 201210335879.6
• 申請日: 2012-09-11
• 公開（公告）號: CN102868157A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 劉鋒;陳艷波;鄭寬;何光宇;梅生偉;黃良毅;付艷蘭
• 申請（專利權）人: 清華大學;海南電網公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

1.一種基于最大指數絕對值目標函數的抗差狀態估計方法，其特征在于，包括步驟：

步驟A：提供基于最大指數絕對值目標函數的抗差狀態估計基本模型；

步驟B：對所述基于最大指數絕對值目標函數的抗差狀態估計基本模型引進輔助變量，變換得到基于最大指數絕對值目標函數的抗差狀態估計等價模型；以及

步驟C：利用原-對偶內點算法，對所述基于最大指數絕對值目標函數的抗差狀態估計等價模型求解。

2.如權利要求1所述的基于最大指數絕對值目標函數的抗差狀態估計方法，其特征在于，所述基于最大指數絕對值目標函數的抗差狀態估計基本模型為：s.t.g(x)=0，r=z-h(x)，其中：z∈R^m為量測矢量，包括節點注入有功和無功、支路有功和無功以及節點電壓幅值量測；x∈Rⁿ為狀態矢量，包括節點電壓幅值和平衡節點除外的其他各個節點相角；h:Rⁿ→R^m為由狀態矢量到量測矢量的非線性映射；r_i為殘差矢量r的第i個元素；g(x):Rⁿ→R^c為零注入功率等式約束；w_i為第i個量測量的權重，同是為窗寬參數。

3.如權利要求2所述的基于最大指數絕對值目標函數的抗差狀態估計方法，其特征在于，所述步驟B包括：引進非負松弛變量u,v∈R^m，變換得到的所述基于最大指數絕對值目標函數的抗差狀態估計等價模型為：s.t.g(x)=0；z-h(x)-u+v=0；u,v≥0。

4.如權利要求3所述的基于最大指數絕對值目標函數的抗差狀態估計方法，其特征在于，所述步驟C包括：

步驟C1：令x為平啟動狀態變量；選擇λ⁽⁰⁾=π⁽⁰⁾=0及u⁽⁰⁾,v⁽⁰⁾,α⁽⁰⁾,β⁽⁰⁾>0；令中心參數ρ∈(0,1)及收斂判據ε=10^-3，置迭代計數器k=0；

步驟C2：計算對偶間隙Gap=α^Tv+β^Tu，判斷是否收斂，若Gap＜ε,則轉步驟C7，否則進入步驟C3；

步驟C3：求解修正方程，以完成對原變量和對偶變量的修正,得到[dx^T?dλ^T?dπ^T]^T，dv,du，dα和dβ；

步驟C4：計算原問題和對偶問題的修正步長θ_P和θ_D，其中：θP=0.9995min{mini(-vidvi:dvi<0;-uidui:dui<0),1},]]>θD=0.9995min{mini(-αidαi:dαi<0;-βidβi:dβi<0),1};]]>

步驟C5：分別修正原問題和對偶問題的變量為：

x(k+1)v(k+1)u(k+1)=x(k)v(k)u(k)+θPdxdvdu,]]>λ(k+1)π(k+1)α(k+1)β(k+1)=λ(k)π(k)α(k)β(k)+θDdλdπdαdβ;]]>

步驟C6：令迭代計數器k=k+1，進入步驟C2；以及

步驟C7：輸出最優解，結束。

5.如權利要求4所述的基于最大指數絕對值目標函數的抗差狀態估計方法，其特征在于，所述步驟C3包括：

步驟C31：計算擾動參數μ=ρ·Gap/2m；

步驟C32：形成量測方程以及零注入功率約束對應的雅克比矩陣及形成量測方程以及零注入功率約束對應的海森矩陣及其中h(x)為狀態矢量到量測矢量的映射，即為量測估計值，g(x)=0為零注入功率約束；

步驟C33：計算L_x=G^Tλ-H^Tπ，L_λ=g(x)，L_π=z-h(x)-u+v，及其中ω_i=exp(-(u_i+v_i)/w_i)，w_i為第i個量測量對應的權重；

步驟C34:計算γ=z-h(x)-u+v+AA-BB??，其中AA,BB∈R^m??，AAi=-ai(viLvi+Lαiμ)-bi(uiLui+Lβiμ),]]>BBi=-ci(viLvi+Lαiμ)-di(uiLui+Lβiμ),]]>aibicidi=viωiwi-1+αiviωiwi-1uiωiwi-1uiωiwi-1+βi-1,]]>z∈R^m為量測矢量；

步驟C35：求解方程▿2g(x)λ-▿2h(x)πGT-HTH0QG00dxdλdπ=-Lxγ-Lλ]]>得到[dx^T?dλ^T?dπ^T]^T；

步驟C36：求解dv_i=k_1idπ_i+AA_i及du_i=k_2idπ_i+BB_i，其中k_ii=a_iv_i-b_iu_i，k_2i＝c_iv_i-d_iu_i；以及

步驟C37：求解dαi=ωiwi-1dui+ωiwi-1dvi-dπi+Lvi,]]>及dβi=ωiwi-1dui+ωiwi-1dvi+dπi+Lui.]]>