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基于长短期记忆网络的UKF动态谐波状态估计 被引量:16
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作者 黄蔓云 王天昊 +1 位作者 卫志农 孙国强 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期1-11,共11页
传统动态谐波状态估计的卡尔曼滤波预测步通常以单位阵构建状态空间模型,同时将系统噪声协方差矩阵假设为常数阵,从而导致动态估计预测精度降低,影响动态状态估计模型的滤波性能。为了准确建立谐波状态的空间模型,提出一种基于长短期记... 传统动态谐波状态估计的卡尔曼滤波预测步通常以单位阵构建状态空间模型,同时将系统噪声协方差矩阵假设为常数阵,从而导致动态估计预测精度降低,影响动态状态估计模型的滤波性能。为了准确建立谐波状态的空间模型,提出一种基于长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)的时序预测方法。通过大量历史数据离线训练模拟复杂的状态转移过程,基于历史时刻的滤波估计值预测当前时刻的谐波状态量,有效提高无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)中预测模型精度。在改进IEEE34节点三相不平衡系统上进行了测试分析。与传统算法进行对比,结果证明所提出的方法在谐波状态估计精度和鲁棒性方面均表现更好。 展开更多
关键词 动态谐波状态估计 无迹卡尔曼滤波 长短期记忆网络 预测模型 鲁棒性
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基于谐波源特征提取的电力系统动态谐波状态估计自适应方法 被引量:19
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作者 王艳 臧天磊 +1 位作者 符玲 何正友 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期2612-2619,共8页
通用的动态谐波状态估计卡尔曼滤波模型因状态转移矩阵为单位阵导致预测功能丧失,且测量噪声参数假设为常数,导致模型抗噪性能差。为提高谐波状态估计精度,提出了一种基于谐波源特征提取的动态谐波状态估计模型,该模型通过小波滤波得到... 通用的动态谐波状态估计卡尔曼滤波模型因状态转移矩阵为单位阵导致预测功能丧失,且测量噪声参数假设为常数,导致模型抗噪性能差。为提高谐波状态估计精度,提出了一种基于谐波源特征提取的动态谐波状态估计模型,该模型通过小波滤波得到谐波源波动的特征分量,将慢波动分量用于计算状态转移矩阵,将快波动分量用于计算系统噪声协方差矩阵。为适应谐波测量设备在线应用时的变化噪声环境,提出了一种自适应卡尔曼滤波算法。通过协方差匹配法判断测量噪声是否变化,当判断测量噪声发生变化时,采用时变噪声估值器估计测量噪声协方差矩阵。在IEEE 13和IEEE 69节点系统进行了仿真,表明所提出的方法与传统卡尔曼滤波方法相比,提高了在变化噪声环境下的状态估计的精度。 展开更多
关键词 动态谐波状态估计 谐波特征提取 自适应卡尔曼滤波
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采用区间型非同步监测数据的鲁棒动态谐波状态估计 被引量:8
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作者 林洪洲 邵振国 +2 位作者 陈飞雄 林俊杰 林潇 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期1701-1708,共8页
当前的谐波状态估计大多采用同步相量测量数据,但数据获取成本大,难以满足谐波状态估计的可观要求。相比较而言,电能质量监测装置成本更小、利于大范围布设,更容易满足谐波状态估计的可观要求,但谐波状态估计精度较低。因此,该文基于非... 当前的谐波状态估计大多采用同步相量测量数据,但数据获取成本大,难以满足谐波状态估计的可观要求。相比较而言,电能质量监测装置成本更小、利于大范围布设,更容易满足谐波状态估计的可观要求,但谐波状态估计精度较低。因此,该文基于非同步谐波监测数据,提出鲁棒动态谐波状态估计方法。首先,构建考虑谐波状态不确定性的动态谐波状态估计模型,并通过相角同步化手段处理非同步的谐波监测数据,以获取模型求解的启动值;其次,提出结合区间泰勒展开和上界优化方法的扩展区间卡尔曼滤波算法,对动态谐波状态估计模型进行求解,降低所得区间谐波状态估计量的保守性;同时,采用基于鲁棒因子的增益矩阵自适应调整方法,剔除坏数据对状态估计准确性的影响;最后,在IEEE57节点系统算例验证该文方法的可行性与有效性。 展开更多
关键词 电能质量 非同步谐波监测数据 区间动态谐波状态估计 区间卡尔曼滤波算法
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基于自适应SRUKF算法的电力系统动态谐波状态估计 被引量:10
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作者 张明 徐诗露 +2 位作者 陆东亮 夏若平 何顺帆 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期102-111,共10页
针对传统无迹卡尔曼滤波(unscented kalman filter, UKF)谐波状态估计算法存在时变噪声和异常数据时估计准确度较差的情况,提出了一种基于自适应平方根无迹卡尔曼滤波(square-root UKF, SRUKF)的电力系统谐波状态估计算法。首先,针对时... 针对传统无迹卡尔曼滤波(unscented kalman filter, UKF)谐波状态估计算法存在时变噪声和异常数据时估计准确度较差的情况,提出了一种基于自适应平方根无迹卡尔曼滤波(square-root UKF, SRUKF)的电力系统谐波状态估计算法。首先,针对时变噪声干扰,引入改进的Sage-Husa噪声估计方法实时估计噪声协方差。其次,针对异常数据干扰,引入异常数据修正方法,通过修正系数来降低异常数据对状态估计结果的影响。最后,通过搭建IEEE14节点系统验证自适应SRUKF算法的估计性能,能够有效地应用于电力系统的动态谐波状态估计。仿真结果表明,该算法在时变噪声和异常数据干扰时仍具有良好的估计性能。 展开更多
关键词 动态谐波状态估计 平方根无迹卡尔曼滤波 噪声估计 异常数据修正
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采用区间动态状态估计的局部不可观系统谐波源定位 被引量:14
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作者 邵振国 林洪洲 +2 位作者 陈飞雄 林俊杰 张嫣 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期2391-2402,共12页
传统动态谐波状态估计方法无法有效应对线路参数不确定或局部不可观系统问题,因此用于谐波源定位仍存在较大的局限性。针对上述不足,该文提出基于区间动态状态估计的局部不可观系统谐波源定位方法。首先,利用多端口等效将局部不可观系... 传统动态谐波状态估计方法无法有效应对线路参数不确定或局部不可观系统问题,因此用于谐波源定位仍存在较大的局限性。针对上述不足,该文提出基于区间动态状态估计的局部不可观系统谐波源定位方法。首先,利用多端口等效将局部不可观系统转化为等效可观系统,在考虑线路参数不确定性前提下,采用基于误差最优上界的区间卡尔曼滤波算法进行区间动态谐波状态估计;其次,筛选出高度线性相关的状态量,并采用区间中点线性回归辨识回归系数,将其与不可观区域中的节点进行匹配,将匹配度最高的节点视为不可观区域中谐波源所在位置;最后通过算例验证所提方法的可行性与准确性。 展开更多
关键词 电能质量 局部不可观系统 多端口等效 区间动态谐波状态估计 谐波源定位
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