[發(fā)明專利]基于切換系統(tǒng)模型的電力系統(tǒng)融合狀態(tài)估計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910311863.3
• 申請(qǐng)日: 2019-04-18
• 公開（公告）號(hào): CN110034559B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岳東;陳吉;竇春霞;羅劍波;丁孝華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 向文

1.基于切換系統(tǒng)模型的電力系統(tǒng)融合狀態(tài)估計(jì)方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1：建立適應(yīng)電力系統(tǒng)狀態(tài)慢變的子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型I：

x_k+1＝x_k+w_k

建立適應(yīng)電力系統(tǒng)狀態(tài)快變的子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型II：

x_k+1＝x_k+J^-1(u_k+1-u_k)+J^-1e_k

其中x_k+1、x_k分別表示在k+1和k時(shí)刻的系統(tǒng)狀態(tài)，J是電力潮流的雅各比矩陣，u_k+1、u_k分別表示在k+1和k時(shí)刻的系統(tǒng)輸入，w_k、J^-1e_k分別表示兩個(gè)子系統(tǒng)的建模誤差；

S2：根據(jù)相量測(cè)量單元的新息值建立系統(tǒng)切換規(guī)則：

α∈{I,II}

其中α代表所選擇的子系統(tǒng)模型，z_p(k)表示相量測(cè)量單元在k時(shí)刻的量測(cè)值；

S3：在不同時(shí)間尺度上，基于各量測(cè)子集分別進(jìn)行卡爾曼濾波：

S4：通過步驟S3在獲得基于各量測(cè)子集的估計(jì)狀態(tài)和對(duì)應(yīng)的誤差協(xié)方差矩陣之后，根據(jù)最優(yōu)線性融合估計(jì)理論，融合基于各量測(cè)子集的估計(jì)結(jié)果；

所述步驟S3中卡爾曼濾波包括狀態(tài)預(yù)測(cè)步和狀態(tài)濾波步兩部分，分別表示如下：狀態(tài)預(yù)測(cè)步：

狀態(tài)濾波步：

其中A_k、B_k對(duì)應(yīng)所選子系統(tǒng)模型的參數(shù)，P分別表示狀態(tài)的估計(jì)值和誤差協(xié)方差矩陣，x^-、P^-則是它們的預(yù)測(cè)值，K表示卡爾曼增益，I表示具有合適維度的單位矩陣，Q表示過程噪聲協(xié)方差矩陣；

所述步驟S4中融合估計(jì)結(jié)果表達(dá)如下：

其中和分別是最優(yōu)融合估計(jì)結(jié)果、基于傳統(tǒng)量測(cè)的估計(jì)結(jié)果和基于相量測(cè)量單元的估計(jì)結(jié)果，和分別是基于傳統(tǒng)量測(cè)的估計(jì)結(jié)果和基于相量測(cè)量單元的估計(jì)結(jié)果的最優(yōu)權(quán)值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于切換系統(tǒng)模型的電力系統(tǒng)融合狀態(tài)估計(jì)方法，其特征在于：所述步驟S3中量測(cè)子集分為相量測(cè)量單元子集和傳統(tǒng)量測(cè)子集。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于切換系統(tǒng)模型的電力系統(tǒng)融合狀態(tài)估計(jì)方法，其特征在于：所述步驟S3中基于相量測(cè)量單元的卡爾曼濾波器在小時(shí)間尺度上進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)時(shí)，利用上一時(shí)刻估計(jì)值的先驗(yàn)信息補(bǔ)充相量測(cè)量單元的量測(cè)值，在保證系統(tǒng)可觀后，通過吉文斯變化求解；基于傳統(tǒng)量測(cè)的卡爾曼濾波器通過多步預(yù)測(cè)技術(shù)獲取小時(shí)間尺度上的狀態(tài)預(yù)測(cè)值來(lái)用于估計(jì)融合。