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基于粒子群优化和卷积神经网络的电力系统运行状态辨识 被引量:10
1
作者 杨晶 赵津蔓 +3 位作者 孟润泉 张东霞 李柏堉 武宇翔 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期315-324,共10页
随着“双碳”目标的提出,高比例可再生能源和高比例电力电子设备正成为电力系统发展的重要趋势和关键特征,其间歇性、不确定性使电力系统实时运行状态辨识面临严峻挑战。为此,该文提出一种基于粒子群优化和卷积神经网络(particle swarm ... 随着“双碳”目标的提出,高比例可再生能源和高比例电力电子设备正成为电力系统发展的重要趋势和关键特征,其间歇性、不确定性使电力系统实时运行状态辨识面临严峻挑战。为此,该文提出一种基于粒子群优化和卷积神经网络(particle swarm optimization and convolutional neural network,PSO-CNN)的高精度电力系统实时运行状态辨识方法。首先,该方法同时考虑电力系统安全域与稳定域下的暂态问题,适用于暂态稳定故障前、故障中及故障后多场景的电力系统运行状态辨识。其次,为确保样本数据中新能源机组出力方式的全面性,采用拉丁超立方抽样方法对精细化仿真数据采样,考虑到实际电力系统中存在状态类别极端不平衡问题,引入PSO算法调节模型不同类别损失函数权重以提高模型对极端不均衡样本的辨识效果。最后,分别在IEEE39节点系统及某省级电网系统中对所提方法进行评估,实验结果证明了所提状态辨识方法的有效性及鲁棒性。 展开更多
关键词 电力系统运行状态辨识 粒子群优化算法 深度学习
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考虑暂态稳定过程的电力系统运行状态辨识 被引量:2
2
作者 赵津蔓 韩肖清 +4 位作者 牛哲文 张庚午 杨晶 李柏堉 武宇翔 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第20期7970-7982,I0005,共14页
数据驱动背景下的电力系统状态辨识包含故障前和故障后两个场景,分别具有安全域和稳定域概念下的分析特点。受限于样本特征及应用场景的不一致,现有研究通常将其作为两个独立的问题进行建模。一方面,独立建模忽略了两者间的时序耦合性;... 数据驱动背景下的电力系统状态辨识包含故障前和故障后两个场景,分别具有安全域和稳定域概念下的分析特点。受限于样本特征及应用场景的不一致,现有研究通常将其作为两个独立的问题进行建模。一方面,独立建模忽略了两者间的时序耦合性;另一方面,电力系统运行状态时刻在发生变化,基于单一场景建立的网络模型仅适配当前场景,基于双场景独立建模存在模型切换复杂及参数更新耗时过长等问题。针对以上问题,该文提出一种基于多尺度密集网络的电力系统状态辨识方法,同时适用于故障前和故障后暂态稳定场景。首先,采用自适应池化层结构,建立适用于时间断面特征和时序特征类型输入的电力系统运行状态辨识模型,可同时应用于故障前和故障后的场景;其次,考虑到安全域和稳定域概念下暂态稳定数学模型的时序相关性,设计一种基于知识推理的样本自适应选择机制,通过网络“动态”特性表达故障前和故障后场景间的时序关系,提高计算效率。最后,在新英格兰10机39节点算例系统和实际电网中验证了所提方法的有效性与优越性。 展开更多
关键词 运行状态辨识 动态神经网络 深度学习
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高比例新能源电力系统可靠性高效评估和薄弱环节辨识方法 被引量:5
3
作者 杨高峰 胡文 +3 位作者 方钦 汤林 邵常政 何豪杰 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期43-52,共10页
新能源渗透率的提高可能诱发供电中断的风险,使电力系统的运行可靠性降低,传统的中长期可靠性评估方法难以满足运行可靠性评估的时间需求。本文提出了一种电力系统运行可靠性高效评估算法,揭示了电力系统运行可靠性指标与风电出力不确... 新能源渗透率的提高可能诱发供电中断的风险,使电力系统的运行可靠性降低,传统的中长期可靠性评估方法难以满足运行可靠性评估的时间需求。本文提出了一种电力系统运行可靠性高效评估算法,揭示了电力系统运行可靠性指标与风电出力不确定性因素的解析函数关系,避免不确定性因素变化时可靠性的重复计算。首先,基于隐马尔可夫模型对风电出力的分布特性进行建模;然后,通过状态枚举-混沌多项式展开方法建立可靠性指标与风电出力间的解析函数;最后,基于解析函数实现对实时风电出力下的新能源电力系统运行可靠性的高效评估及薄弱环节辨识。以修改的IEEE-RTS79系统为例进行分析计算,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 新能源电力系统 隐马尔可夫模型 混沌多项式展开 可靠性评估 状态枚举 薄弱环节辨识
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电力系统运行状态可视化技术综述 被引量:85
4
作者 刘娆 李卫东 吕阳 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2004年第8期92-97,99,共7页
市场化、地区能源结构不平衡和新技术的不断涌现,使得电力系统愈加复杂,数据(技术的和经济的)激增,运行更趋于极限。原有EMS中的数据显示方式已不能满足实际要求。如何利用现有的系统分析技术、数值分析理论、计算机数据处理和显示技术... 市场化、地区能源结构不平衡和新技术的不断涌现,使得电力系统愈加复杂,数据(技术的和经济的)激增,运行更趋于极限。原有EMS中的数据显示方式已不能满足实际要求。如何利用现有的系统分析技术、数值分析理论、计算机数据处理和显示技术构成新的运行状态可视化平台,已成为亟待解决的问题。文章是对电力系统运行状态可视化研究的综述,包括电力系统数据显示、运行安全状态显示、运行趋势显示等几个方面,认为不论在可视化技术的合理与综合运用,还是在基本数据显示、相关方向应用等方面还有待于进一步深入;应加强数据综合与显示以及颜色与3D显示的应用研究,积极探索计算机新人-机交互技术的应用和新的专业化软件的开发思路。 展开更多
关键词 电力系统 运行状态 可视化 综述
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基于实时运行状态的电力系统运行可靠性评估 被引量:113
5
作者 孙元章 程林 刘海涛 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第15期6-12,共7页
提出了运行可靠性的概念及其评估算法,评估电力系统在实时运行状态下的安全可靠性水平。该算法分析了线路潮流、母线电压、系统频率等实时运行条件对元件停运概率的影响,建立了基于实时运行条件的元件可靠性模型,并考虑了机组的运行方... 提出了运行可靠性的概念及其评估算法,评估电力系统在实时运行状态下的安全可靠性水平。该算法分析了线路潮流、母线电压、系统频率等实时运行条件对元件停运概率的影响,建立了基于实时运行条件的元件可靠性模型,并考虑了机组的运行方式、负荷的实时变化、网络结构的变化等实时运行条件对故障后果分析的影响。应用该算法对某一简单电力系统在不同运行状态下的可靠性进行了评估,结果表明实时运行条件对系统可靠性水平有显著影响,所提算法能够如实反映系统实时运行的可靠性水平。 展开更多
关键词 电力系统 运行可靠性 实时运行状态 可靠性模型 可靠性评估
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基于充分性和安全性的电力系统运行状态分析和量化评价 被引量:43
6
作者 丁明 李生虎 +2 位作者 吴红斌 王敏 汪兴强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期43-49,共7页
对于包括发电系统和输电系统在内的组合电力系统,传统的概率可靠性评估方法虽可计算各种停电指标,但不能反映系统的相对安全水平和安全裕度。该文在电力系统的静态和动态安全性能综合评估算法的基础上,分析了系统各种运行状态的原因、... 对于包括发电系统和输电系统在内的组合电力系统,传统的概率可靠性评估方法虽可计算各种停电指标,但不能反映系统的相对安全水平和安全裕度。该文在电力系统的静态和动态安全性能综合评估算法的基础上,分析了系统各种运行状态的原因、后果及持续时间,在对现有电力系统运行状态划分方法进行分析比较后,提出了新的系统状态定义框架、状态分析的数学模型及状态风险指标定义。文中所定义的系统状态兼顾了电力系统的静态和动态性能、故障原因和故障后果,可分别计算出各计算模块相应的状态指标,为分析和找出制约系统安全性和可靠性的主要因素奠定了基础。 展开更多
关键词 电力系统 运行状态分析 量化评价 充分性 安全性 发电系统 输电系统 概率 可靠性
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基于改进状态转移算法的不确定混沌电力系统参数辨识 被引量:6
7
作者 王聪 张宏立 马萍 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期3057-3064,共8页
电力系统参数的准确性是电网安全稳定运行和科学合理实现电网调度的前提,而混沌电力系统的参数常是未知的或是不稳定的,致使难以获取精确的混沌电力系统参数。针对混沌电力系统参数辨识难度大、易受外界干扰等问题,提出一种基于改进状... 电力系统参数的准确性是电网安全稳定运行和科学合理实现电网调度的前提,而混沌电力系统的参数常是未知的或是不稳定的,致使难以获取精确的混沌电力系统参数。针对混沌电力系统参数辨识难度大、易受外界干扰等问题,提出一种基于改进状态转移算法的混沌电力系统参数辨识方法。首先分别分析了二阶混沌电力系统和四阶混沌电力系统的数学模型及混沌状态;然后利用状态转移算法进行未知参数的辨识,其中设定陷入局部最优判别机制用于判断状态是否出现早熟现象,若发生早熟现象,加入逆向转移机制使状态跳出早熟状态,增加群体的多样性,避免陷入局部最优解;最后将该改进状态转移算法分别用于二阶和四阶混沌电力系统的参数辨识。仿真结果表明,改进的状态转移算法对于不确定混沌电力系统的参数辨识不仅具有很好的辨识速度,而且也具有很高的辨识精度。 展开更多
关键词 混沌电力系统 状态转移算法 早熟判别机制 逆向转移机制 参数辨识
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新一代电力系统运行状态显示平台构想 被引量:13
8
作者 刘娆 朱全胜 李卫东 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期68-71,共4页
电力系统的广泛互联和市场化需要调度人员更深刻地洞察运行状态的变化,更广泛地相互沟通,以避免重大安全事故的发生,而现有运行状态显示手段已不能满足这一要求。以所提出的电力系统运行状态显化概念和动态关联多屏技术为基础,合理运用... 电力系统的广泛互联和市场化需要调度人员更深刻地洞察运行状态的变化,更广泛地相互沟通,以避免重大安全事故的发生,而现有运行状态显示手段已不能满足这一要求。以所提出的电力系统运行状态显化概念和动态关联多屏技术为基础,合理运用多通道、多种通信媒体等计算机软硬件和网络通信技术,利用心理学、认知学和人工智能等理论,充分融合现有运行状态分析与显示研究成果,构建基于多通道—动态关联多屏的人—机交互体系,研究基于多种通信媒体的调度员交互(人—人交互)系统,提出运行状态的分层显示构想。借助人因工程学理论反复推究、逐步完善,最终形成一套较为完整的运行状态显化理论体系,构建全新的运行状态显示平台。 展开更多
关键词 电力系统运行状态 人-机交互 人-人交互 可视化 人因工程分析
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电力系统运行状态的耦合多屏显示 被引量:9
9
作者 赵贺 吕阳 李卫东 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第17期44-48,57,共6页
针对现有能量管理系统显示方式中存在数据显示困难和显示效率低下等问题,文章提出了运行状态显示的新概念:耦合多屏显示。其要点是:强调屏幕画面之间的耦合关系,了屏幕画面随着主屏幕的命令操作和事件发生动态更新,从而以多屏的视野实... 针对现有能量管理系统显示方式中存在数据显示困难和显示效率低下等问题,文章提出了运行状态显示的新概念:耦合多屏显示。其要点是:强调屏幕画面之间的耦合关系,了屏幕画面随着主屏幕的命令操作和事件发生动态更新,从而以多屏的视野实现对同一任务的监控操作,有效分流了数据信息。文章从理论上分析了实现耦合多屏显示的技术要点,论述了该技术在电力系统中的应用前景。 展开更多
关键词 电力系统:运行状态:可视化 能量管理系统(EMS) 耦合多屏显示
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电力系统状态估计、检测及辨识 被引量:8
10
作者 刘浩 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 1999年第4期36-38,共3页
本文将国内外有关状态估计理论应用在电力系统方面的研究成果,加以系统的归纳总结。
关键词 电力系统 状态估计 检测 辨识 系统分析
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多不良数据补偿辨识法用于电力系统状态估计
11
作者 陈礼义 李义 陈德生 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 1994年第6期715-721,共7页
分析和比较各种不良数据检测和辨识方法的优缺点,利用综合优化法、假设试验和估计似然法,提出一种多不良数据补偿辨识的新方法.为节省内存和提高不良数据检测与辨识的计算速度,本方法把矩阵稀疏存贮和Tinney-Walker结... 分析和比较各种不良数据检测和辨识方法的优缺点,利用综合优化法、假设试验和估计似然法,提出一种多不良数据补偿辨识的新方法.为节省内存和提高不良数据检测与辨识的计算速度,本方法把矩阵稀疏存贮和Tinney-Walker结点优化法结合在一起,在矩阵LDLT分解中产生的填元数最少,提高了状态估计软件的实时性.通过IEEE-30结点系统和天津电力系统调度中心实时试验证实了本法的有效性. 展开更多
关键词 电力系统 不良数据 补偿辨识 状态估计
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基于多新息耦合最小二乘算法的电力系统状态空间辨识 被引量:5
12
作者 索江镭 胡志坚 +2 位作者 刘宇凯 张子泳 王尉 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期65-73,共9页
对于广域阻尼控制器的实际工程应用,提出一种实用型电力系统状态空间模型辨识方法。该方法采用耦合最小二乘算法,充分利用辨识过程中的中间数据,避免重复对高维协方差矩阵迭代计算而导致的冗余过程。为进一步提高辨识精度,结合多新息辨... 对于广域阻尼控制器的实际工程应用,提出一种实用型电力系统状态空间模型辨识方法。该方法采用耦合最小二乘算法,充分利用辨识过程中的中间数据,避免重复对高维协方差矩阵迭代计算而导致的冗余过程。为进一步提高辨识精度,结合多新息辨识思想,推导多新息耦合最小二乘算法。利用系统中存在的类噪声信号,完成无附加激励下的电力系统辨识。4机2区以及10机39节点系统验证了所提方法具有辨识方便易行、计算量小、辨识精度较高的优点,对于电网结构的不断变化能方便地进行数据的在线更新。 展开更多
关键词 多新息耦合最小二乘算法 电力系统 状态空间 系统辨识 广域阻尼控制器 低频振荡
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电力系统不良数据检测与辨识方法的现状与发展 被引量:44
13
作者 刘莉 翟登辉 姜新丽 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期143-147,152,共6页
电力系统不良数据的存在会降低电力系统状态估计的收敛性能,甚至造成电力系统状态估计的失败。回顾了国内外对电力系统不良数据检测与辨识方法的历史现状与发展,从对检测和辨识不良数据的各种方法研究的时间顺序以及类别上出发,将其分... 电力系统不良数据的存在会降低电力系统状态估计的收敛性能,甚至造成电力系统状态估计的失败。回顾了国内外对电力系统不良数据检测与辨识方法的历史现状与发展,从对检测和辨识不良数据的各种方法研究的时间顺序以及类别上出发,将其分成基于传统方法和基于新理论方法这两大类并对其分别进行了详细阐述,分析了各个算法的自身特点以及存在的问题,并对该领域值得进一步研究的问题和方向进行了展望。 展开更多
关键词 电力系统 不良数据 检测 辨识 状态估计
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面向新型电力系统的电力设备运行维护关键技术及其应用展望 被引量:189
14
作者 盛戈皞 钱勇 +3 位作者 罗林根 宋辉 刘亚东 江秀臣 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期3072-3084,共13页
在"碳中和、碳达峰"的目标下,建设以新能源为主体的新型电力系统是电网升级换代发展的必然趋势。随着新型电力系统的建设和发展,电力电子装置、大规模储能装置等新型电力设备将获得广泛应用,电网对柔性可控和安全稳定的要求... 在"碳中和、碳达峰"的目标下,建设以新能源为主体的新型电力系统是电网升级换代发展的必然趋势。随着新型电力系统的建设和发展,电力电子装置、大规模储能装置等新型电力设备将获得广泛应用,电网对柔性可控和安全稳定的要求越来越高,保障电力设备的可靠运行面临巨大的挑战。为此,提出了新型电力系统背景下电力设备高效运行和智能维护的基本特征和技术体系,详细阐述了电力设备数字化和智能化、新型电网设备状态评估以及电力设备高效优化运行等支撑新型电力系统的设备运行维护关键技术研究现状和进展,探讨了研究和应用中还需要解决的主要问题,最后对未来电力设备运行维护的模式和技术发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 “双碳”目标 新型电力系统 电力设备 运行维护 状态评估 数字孪生
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含新能源电力系统状态估计研究现状和展望 被引量:68
15
作者 赵俊博 张葛祥 黄彦全 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期7-20,34,共15页
随着新能源的并网,需要考虑新类型电源的特性对电力系统状态估计器进行进一步研究。综述了系统拓扑结构处理、系统可观测性方法;对新能源并网模型进行了详细分类和概述;按照新能源并网方式对含新能源电力系统状态估计方法进行分类和详... 随着新能源的并网,需要考虑新类型电源的特性对电力系统状态估计器进行进一步研究。综述了系统拓扑结构处理、系统可观测性方法;对新能源并网模型进行了详细分类和概述;按照新能源并网方式对含新能源电力系统状态估计方法进行分类和详细分析;在对传统不良数据检测和辨识研究现状进行总结的基础上,分析了新能源并网后不良数据检测与辨识所面临的困难,同时给出了可能的解决方法。最后对新能源并网建模、含新能源电力系统状态估计算法、含新能源不良数据检测与辨识中值得研究的方向进行了展望。 展开更多
关键词 电力系统 新能源 并网 模型 状态估计 可观测性分析 不良数据辨识
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指数型目标函数电力系统抗差状态估计 被引量:36
16
作者 吴文传 郭烨 张伯明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期67-71,共5页
电力系统状态估计是能量管理系统的核心基础模块,然而当量测系统中存在不良杠杆量测或多个强相关的不良数据时,传统的含不良数据辨识程序的最小二乘估计不能很好地排除不良数据对状态估计的影响。提出一种指数型目标函数电力系统抗差状... 电力系统状态估计是能量管理系统的核心基础模块,然而当量测系统中存在不良杠杆量测或多个强相关的不良数据时,传统的含不良数据辨识程序的最小二乘估计不能很好地排除不良数据对状态估计的影响。提出一种指数型目标函数电力系统抗差状态估计模型,该估计模型能够在状态估计过程中自动排除不良数据影响,无需不良数据辨识环节。可证明该模型等价于最小化Renyi二次熵定义下的信息损失。介绍该估计模型的理论基础,分析其数学特性。并结合一个简单的电力系统状态估计问题,研究该估计模型的局部最优点问题及其解决方法。 展开更多
关键词 电力系统 状态估计 RENYI熵 不良数据辨识 抗差估计 核密度估计
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指数型目标函数电力系统抗差状态估计的解法与性能分析 被引量:24
17
作者 郭烨 张伯明 吴文传 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期89-95,共7页
针对一个指数型目标函数电力系统抗差状态估计模型,给出一种有效的求解方法。由于指数型目标函数电力系统抗差状态估计模型的目标函数连续可微,因此可通过与加权最小二乘估计类似的牛顿法方便地进行求解,与现有状态估计程序之间具有很... 针对一个指数型目标函数电力系统抗差状态估计模型,给出一种有效的求解方法。由于指数型目标函数电力系统抗差状态估计模型的目标函数连续可微,因此可通过与加权最小二乘估计类似的牛顿法方便地进行求解,与现有状态估计程序之间具有很好的兼容性。理论分析表明新的抗差估计模型具有很强的排除不良杠杆量测的性能,并通过与加权最小二乘估计和广义M估计的数值算例比较,进行了验证。基于IEEE标准系统和2个实际省级电网的计算分析,将本文方法与现场广泛应用的含不良数据辨识环节的加权最小二乘估计程序进行比较,结果表明所提方法的抗差能力具有明显的优势。 展开更多
关键词 电力系统 状态估计 不良数据辨识 抗差估计 杠杆量测
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拉格朗日乘子法电力系统网络参数错误辨识的应用 被引量:9
18
作者 郭烨 吴文传 +1 位作者 张伯明 孙宏斌 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期43-49,20,共7页
电力系统网络参数是能量管理系统各个高级应用的重要基础,因此对网络参数错误的辨识十分必要。拉格朗日乘子法是网络参数错误辨识的一种有效方法。基于已有的拉格朗日乘子法网络参数辨识理论研究,给出了具体的实现步骤,并提出了使用多... 电力系统网络参数是能量管理系统各个高级应用的重要基础,因此对网络参数错误的辨识十分必要。拉格朗日乘子法是网络参数错误辨识的一种有效方法。基于已有的拉格朗日乘子法网络参数辨识理论研究,给出了具体的实现步骤,并提出了使用多个量测断面的网络参数辨识和估计方法。通过9节点系统展示了所提出的拉格朗日乘子法参数辨识流程,并通过118节点系统的仿真实验验证了该方法的有效性,开发了高效的实用化参数辨识与估计软件,简要介绍了该软件在中国部分调度中心的实际应用情况。 展开更多
关键词 电力系统 参数辨识 状态估计 拉格朗日乘子 参数估计 多量测断面
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基于Kalman滤波原理的电力系统动态状态估计的研究综述 被引量:10
19
作者 刘辉乐 刘天琪 黄志华 《继电器》 CSCD 北大核心 2004年第20期62-66,共5页
状态估计是现代EMS的重要组成部分,特别是动态状态估计,能实现实时运行状态的估计和预报功能。通过对动态估计算法Kalman滤波算法和国内外学者的一些改进算法的现状研究,分析了这些算法目前存在的主要问题。并基于此提出了Kalman滤波算... 状态估计是现代EMS的重要组成部分,特别是动态状态估计,能实现实时运行状态的估计和预报功能。通过对动态估计算法Kalman滤波算法和国内外学者的一些改进算法的现状研究,分析了这些算法目前存在的主要问题。并基于此提出了Kalman滤波算法的新的改进措施,研究了方向和发展趋势。 展开更多
关键词 状态估计 电力系统 运行状态 EMS 计算法 Kalman滤波算法 改进措施 动态估计 功能 原理
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基于异步迭代模式的电力系统分布式状态估计方法 被引量:18
20
作者 张海波 易文飞 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期125-131,共7页
互联电网安全运行所要求的一体化建模与计算对分布式状态估计提出了新的要求,为了给后续的基于异步迭代模式的分布式能量管理系统高级应用提供一个较为精确的基态计算模型,也为解决传统两层式状态估计中出现的边界失配量较大的问题,提... 互联电网安全运行所要求的一体化建模与计算对分布式状态估计提出了新的要求,为了给后续的基于异步迭代模式的分布式能量管理系统高级应用提供一个较为精确的基态计算模型,也为解决传统两层式状态估计中出现的边界失配量较大的问题,提出了一种基于异步迭代模式的分布式状态估计方法。该方法基于等值网等值量测修正思想,通过构建关于边界状态量的不动点迭代格式,实现基本的分布式状态估计方法;通过在异步迭代过程中,强制外网等值量测数据为非坏数据,再经协调计算,借用外网量测信息解决了内网靠近边界区域的不良数据难以辨识的问题。以IEEE 118节点系统为标准算例进行测试,测试结果验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 电力系统 分布式状态估计 异步迭代 等值量测 不良数据辨识
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