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融合多源量测的配电网区间型分区动态状态估计
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作者 张嫣 丁嘉鑫 +3 位作者 邵振国 林俊杰 陈飞雄 许志彬 《电网技术》 北大核心 2025年第9期3850-3859,I0108-I0111,共14页
可再生能源的大量接入使得配电网拓扑频繁变化,由拓扑变化引起的状态估计模型重构将极大降低状态估计效率,且多源量测数据的兼容性问题也会降低状态估计精度。为此,该文提出一种融合多源量测的配电网区间型分区动态状态估计方法。首先,... 可再生能源的大量接入使得配电网拓扑频繁变化,由拓扑变化引起的状态估计模型重构将极大降低状态估计效率,且多源量测数据的兼容性问题也会降低状态估计精度。为此,该文提出一种融合多源量测的配电网区间型分区动态状态估计方法。首先,针对多源量测采样时刻不同步带来的量测偏差,提出计及非同步量测偏差的多源量测数据融合策略;其次,提出基于拓扑信息交互的分区解耦方法,将配电网划分为多个子区,在拓扑变化时交换子区间的拓扑信息并更新等值注入功率,仅需重构拓扑发生变化的子区动态状态估计模型,以提高状态估计效率;之后,构造计及非同步量测偏差不确定性的区间动态状态估计模型,采用改进区间卡尔曼滤波算法对模型求解,通过量测函数线性化与上界优化来抑制求解过程中的区间扩张;最后,基于IEEE 119节点配电系统验证了该文方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 拓扑变化 动态状态估计 多源量测数据融合 区间卡尔曼滤波
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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:16
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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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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:9
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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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融合多源量测数据的区间型抗差谐波状态估计 被引量:3
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作者 陈艺煌 邵振国 +2 位作者 林俊杰 张嫣 陈飞雄 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第23期7394-7405,共12页
在相量测量单元(PMU)配置数量不足以满足谐波状态估计的可观性条件时,可将电能质量监测装置(PQMD)作为数据补充源。该文针对多源量测数据存在的同步性差异和量测偏差等问题,提出一种融合PMU与PQMD量测数据的区间型抗差谐波状态估计方法... 在相量测量单元(PMU)配置数量不足以满足谐波状态估计的可观性条件时,可将电能质量监测装置(PQMD)作为数据补充源。该文针对多源量测数据存在的同步性差异和量测偏差等问题,提出一种融合PMU与PQMD量测数据的区间型抗差谐波状态估计方法。首先,根据PQMD检测起始时刻不同步的特征,提出基于重叠度指标的PMU与PQMD量测数据融合方法;其次,采用量测变换从PQMD功率量测数据得到等效电流相量量测,构建区间型混合量测全集;再次,采用投影统计法和改进Huber权函数计算量测权重,对重叠度低且残差大的量测赋予较小的权重以抑制量测偏差的影响,并根据权重大小优选测点,得到非同步量测偏差最小的量测子集;最后,通过迭代重加权最小二乘法求解状态估计模型,在IEEE 30系统验证了该文所提方法的可行性与有效性。 展开更多
关键词 同步相量量测 电能质量监测装置 多源量测数据融合 区间算法 谐波状态估计
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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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基于长短期记忆网络的UKF动态谐波状态估计 被引量:17
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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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基于自适应容积卡尔曼滤波算法的电力系统动态谐波状态估计 被引量:22
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作者 连鸿松 张少涵 张逸 《智慧电力》 北大核心 2020年第6期14-19,53,共7页
由于传统的谐波状态估计的参数辨识算法要求噪声的协方差矩阵固定不变,而实际工程中噪声的协方差矩阵是随时间变化的,工程中存在错误的量测数据,导致传统参数辨识算法估计的谐波电流参数的准确度较低。因此,提出自适应容积卡尔曼滤波算... 由于传统的谐波状态估计的参数辨识算法要求噪声的协方差矩阵固定不变,而实际工程中噪声的协方差矩阵是随时间变化的,工程中存在错误的量测数据,导致传统参数辨识算法估计的谐波电流参数的准确度较低。因此,提出自适应容积卡尔曼滤波算法来提高辨识谐波电流参数的准确度。首先,针对时变噪声干扰,采用基于渐消记忆指数加权法的噪声估值器算法生成时变噪声的协方差矩阵;其次,针对错误的量测数据,采用开窗估计算法修正错误的量测数据;然后,将修正的噪声协方差矩阵和量测数据代入容积卡尔曼滤波算法中,对谐波电流参数进行估计;最后,搭建IEEE 13节点系统仿真模型,验证了自适应容积卡尔曼滤波算法在时变噪声干扰及量测数据错误情况下仍可准确地估计谐波电流参数,确保了动态谐波状态估计的准确性。 展开更多
关键词 容积卡尔曼滤波 动态状态估计 谐波源定位 谐波污染。
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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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基于动态区间优化方法的主动配电网抗差状态估计 被引量:6
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作者 曾顺奇 吴杰康 +1 位作者 李欣 蔡锦健 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2021年第9期24-34,共11页
量测不确定性使传统方法的估计精度难以满足调度的要求。利用区间分析法来描述量测不确定性问题,建立主动配电网状态变量的动态区间优化模型,并运用线性规划的方法求解,得到状态变量的动态可行域。基于量测不确定性理论,以测点正确率最... 量测不确定性使传统方法的估计精度难以满足调度的要求。利用区间分析法来描述量测不确定性问题,建立主动配电网状态变量的动态区间优化模型,并运用线性规划的方法求解,得到状态变量的动态可行域。基于量测不确定性理论,以测点正确率最高为目标函数建立抗差状态估计模型,利用内点法求解出状态估计值。以状态变量动态可行域作为约束,区间中值作为初值,相对于以实际物理约束和历史数据最值为约束,减少了状态变量求解的范围,降低了计算量。通过IEEE 30、IEEE 118和实际配电网系统来验证该方法的可行性和有效性。在抗差性测试中,结合评价函数提出新的评价指标,分别在3种不同的约束下对比了状态估计结果,验证了所提方法的精确性和抗差性。同时能够对分布式电源接入节点的电压进行有效的跟踪和估计。 展开更多
关键词 主动配电网 抗差状态估计 动态区间优化 线性规划 内点法
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基于优化无迹Kalman滤波的电网动态谐波估计 被引量:4
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作者 江辉 谢兴 +1 位作者 王志忠 彭建春 《深圳大学学报(理工版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期188-195,共8页
提出一种基于粒子群优化的无迹卡尔曼滤波(particle swarm optimized unscented Kalman filter,PSOUKF)的电网动态谐波估计方法,利用包含种群分类与动态学习因子的改进粒子群优化算法,优化无迹卡尔曼滤波算法(unscented Kalman filter,U... 提出一种基于粒子群优化的无迹卡尔曼滤波(particle swarm optimized unscented Kalman filter,PSOUKF)的电网动态谐波估计方法,利用包含种群分类与动态学习因子的改进粒子群优化算法,优化无迹卡尔曼滤波算法(unscented Kalman filter,UKF)的状态噪声协方差和观测噪声协方差,使系统噪声对电网动态谐波估计结果的影响得到充分考虑,克服了传统UKF算法将这两种方差视为常数导致的动态谐波估计精度低的缺陷.仿真结果表明,PSOKUF算法比卡尔曼滤波(Kalman filter,KF)算法和传统的UKF算法更有效,在没有增加计算复杂度的情况下,能够提高动态谐波估计精度. 展开更多
关键词 电力系统 电能质量 动态谐波估计 无迹卡尔曼滤波 粒子群算法 状态噪声协方差 观测噪声协方差
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