[發(fā)明專利]一種電源暫態(tài)過程的參數(shù)估計和校正方法

在審

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• 申請日: 2019-01-11
• 公開（公告）號: CN109919797A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盛萬興;劉科研;孟曉麗;董偉杰;呂琛;葉學(xué)順;陳彬;吳涵
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院有限公司;國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06;G06Q10/04;H02J3/00;H02J3/38
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種電源暫態(tài)過程的參數(shù)估計和校正方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1，采集電源電磁暫態(tài)輸出的M+N個歷史電流輸出數(shù)據(jù)，按采樣時間的先后順序記為i(n-N-M)，i(n-N-1)，…，i(n-1)，其中，n是整數(shù)，并滿足n＞M+N，利用這些采樣值組建M+1個列向量，每個列向量由N個采樣時刻的電流數(shù)據(jù)組成，記為i_N(n-M-1)，i_N(n-M)，…，i_N(n-1)，利用向量i_N(n-M-1)，i_N(n-M)，…，i_N(n-2)構(gòu)成電流觀測矩陣I(n-1)＝(i_N(n-M-1)，i_N(n-M)，…，i_N(n-2))；

步驟2，利用矩陣I(n-1)和向量i_N(n-1)組建一個以向量w(n-1)為自變量的目標(biāo)函數(shù)ε(w(n-1))，其中，w(n-1)為對應(yīng)采樣點n-1的權(quán)重向量；

步驟3，通過最小化目標(biāo)函數(shù)ε(w(n-1))獲得最優(yōu)的權(quán)重向量w(n-1)*；

步驟4，給定需要預(yù)測的采樣點n，利用采樣點k＝n-M，n-M+1，…，n-1處的歷史電流采樣值組建M維歷史電流向量i_M(n-1)，根據(jù)權(quán)重向量ω(n-1)的最優(yōu)值ω(n-1)*及歷史電流向量i_M(n-1)預(yù)測電源在采樣點n處的輸出電流預(yù)測值

步驟5，在采樣點n處的真實電流數(shù)據(jù)i(n)抵達(dá)后，將電流觀測矩陣I(n-1)和歷史電流向量i_M(n-1)分別更新為I(n)和i_M(n)，利用I(n)和i_M(n)組建新一個以向量ω(n)為自變量的目標(biāo)函數(shù)ε(ω(n))，其中，ω(n)代表對應(yīng)采樣點n處的權(quán)重向量，依據(jù)ε(w(n))將ω(n-1)*更新為ω(n)*，目的是使目標(biāo)函數(shù)ε(ω(n))最小。

步驟6，利用權(quán)重向量ω(n)*預(yù)測電源在采樣點n+1處的輸出電流預(yù)測值

步驟7，通過重復(fù)步驟5和步驟6，計算在電源采樣點n+1處的輸出電流預(yù)測值其中，k＞n+1。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1中電流采樣方法如下，以采樣間隔U對電源輸出電壓u進(jìn)行M+N個均勻采樣，與每個電壓采樣點對應(yīng)的電源輸出電流即為電流采樣值，按采樣的先后順序記為i(n-N-M)，i(n-N-1)，…，i(n-1)。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1包括：

第k個列向量i_N(k)由第k個采樣點與其前的N-1個歷史電流采樣值構(gòu)成，即i_N(k)＝(i(k-N+1)，i(k-N+2)，…，i(k))^T，其中，k是整數(shù)，且滿足k≥N，上標(biāo)T表示向量轉(zhuǎn)置操作。選擇矩陣維度M與N必須滿足M≥2和N≥M。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2包括：

按下式確定電源電磁暫態(tài)輸出預(yù)測的目標(biāo)函數(shù)ε(ω(n-1))：

其中，電流觀測矩陣I(n-1)與列向量i_N(n-1)根據(jù)權(quán)利要求1與權(quán)利要求3給出的方法進(jìn)行構(gòu)造，ω(n-1)為對應(yīng)采樣點n-1的N維權(quán)重向量，λ為正則系數(shù)，且滿足λ≥0。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟3包括：

對所述電磁暫態(tài)輸出預(yù)測的目標(biāo)函數(shù)ε(ω(n-1))求導(dǎo)，即并令該導(dǎo)數(shù)為0，從而確定令目標(biāo)函數(shù)ε(ω(n-1))取最小值的權(quán)重向量ω(n-1)*滿足方程

Φ(n-1)ω*(n-1)＝θ(n-1)

其中，Φ(n-1)＝λE+I(n-1)^TI(n-1)，θ(n-1)＝I(n-1)^Ti_N(n-1)，E＝diag(1，1，…，1)為M×M維單位矩陣。因此，令目標(biāo)函數(shù)ε(ω(n-1))最小的權(quán)重向量ω(n-1)*根據(jù)下式確定：

ω(n-1)*＝P(n-1)θ(n-1)

其中，P(n-1)＝Φ(n-1)^-1。