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

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。     

基于不确定测度的电力系统抗差状态估计：(二)模型方法

以基于不确定测度的评价指标即兼顾测点正常率的偏离度为准则函数,提出了状态估计的多目标规划模型。为便于求解,采用目标规划法将所述状态估计的多目标规划问题转化为单目标规划问题,并采用双曲正切型矩形脉冲及采用改进凝聚函数逼近无穷范数型函数,从而将模型转化为目标与约束处处连续可导的单目标规划问题,最后采用拉格朗日乘子法进行求解。所述方法具有适应小样本估计、估计结果测点正常率高与偏离度小及抗差性强的优点。     

面向电-气综合能源系统的MEAV抗差状态估计法

为了实现电-气综合能源系统更为协调精确的状态估计,参考电网状态估计方法,基于最大指数绝对值(Maximum Exponential Absolute Value, MEAV)状态估计建立了电力-燃气网络的稳态模型。采用牛顿法作为基本算法,对系统进行能流计算以及MEAV等价模型的求解。最后,通过30个电网节点和22个燃气节点的耦合系统的仿真实验,验证了所提出的方法在获得电-气互联网络准确运行信息和抑制不良数据方面的能力。     

基于集合论估计的电网状态辨识(一)建模

状态估计作为电力系统分析与控制的基础,是能量管理系统的重要组成部分。文中通过对已有状态估计方法(包括最小二乘法、经典抗差估计方法以及近年来涌现的新的估计方法)的特点的研究,分析了现有研究存在的主要问题,并指出引入集合论估计可有效解决该问题,以提升估计结果可信性。基于集合论估计的基本思想,研究了基于集合论估计理论的电网状态辨识的模型。该模型可明确系统真实状态和辨识结果的关系,理论上保证了结果的可信性。文中对模型中的属性集合进行了数学描述,并提出了基于区间的解集描述,保证了模型的可求解性和可应用性。     

基于等值信息交换的分布式抗差估计算法

提出了一种基于等值信息交换的分布式抗差状态估计算法。各子系统通过等值计算将自身量测信息浓缩成等值信息,协调层收集各子系统的等值信息计算出边界状态量进而实现分布式状态估计。此外,在分布式算法基础上实现了分布式抗差估计。采用等价权原理将指数型目标函数抗差估计方法转换成变权重的加权最小二乘估计,并基于不动点迭代的方法进行求解。在求解过程中,等值信息随着权重值的变化而不断更新,子系统得以综合全系统信息进行抗差估计。最后,构造了多子系统算例和含不良数据的算例对算法进行测试。测试结果表明分布式抗差估计算法具有很高的计算精度和很好的抗差性能。     

基于Gauss-Markov模型的电力系统t型抗差状态估计

将t型估计引入状态估计中,提出自适应Gauss-Markov模型的t型抗差状态估计。该方法能够克服传统不良数据辨识程序不能很好地辨识多个强相关不良数据的不足,且与传统状态估计程序具有很好的兼容性,利用t分布的自由度动态调节估计的效率和抗差性。该方法目标函数连续可微,可利用与加权最小二乘(WLS)法类似的牛顿法进行求解。IEEE标准系统和某实际输电网测试验证了所提方法的有效性,与含不良数据辨识功能的WLS估计和二次-常数(QC)估计相比,所提方法的抗差性具有明显的优势。     

以测点正常率最大为目标的状态估计改进算法

已有研究指出基于测量不确定度的测点正常率是真值未知情况下可信的状态估计结果评价指标,进而提出了以测点正常率最大为目标的抗差状态估计新方法。该方法通过整数测点评价函数的连续近似,建立了状态估计的非线性连续变量优化模型,并采用内点法求解该模型,获取近似优化的估计结果。在上述研究基础上,文中提出了一种改进算法:通过对异常测点进行相容性校验,以获得测点正常率更高的估计结果;通过考虑不等式约束的最小二乘估计对正常测点进行滤波,以获得精度更高的估计结果。算例表明该改进算法可有效提高估计结果的抗差性和准确性,且增加的计算量能够满足应用要求。     

用于配网负荷处理的全面抗差估计方法

提出了一种基于支路电流的全面抗差估计方法用于抵制配网伪量测负荷数据中坏杠杆量测的影响.该方法利用杠杆量测的固有特性,将结构抗差因子引入到加权最小绝对值估计的目标函数中,有效地削弱了杠杆量测的保差作用.同时,该方法在基于支路电流状态估计方法的基础上,增加了处理电压幅值量测的变换方法,从而提高了量测冗余度,估计精度和系统的可观测性.通过IEEE123仿真系统的结果表明,该方法具有良好的数值稳定性和抗差性.     

基于并行粒子群算法的电力系统分区抗差状态估计

随着对调度自动化水平要求的提高,状态估计发挥着越来越重要的作用。针对抗差状态估计器难以求解以及粒子群算法在高维空间寻优困难等问题,文章提出一种基于并行粒子群算法的抗差状态估计方法。该方法首先借鉴马尔可夫模型以及条件独立性假设对电力网络进行解耦,通过区域间的通信保证量测冗余度,然后对各区域分别采用粒子群算法求解,将求解一个高维空间问题转化为并行求解多个低维空间问题。最后仿真结果表明该方法相比直接使用粒子群算法收敛更快,计算效率更高,并且计算速度受目标函数影响较小,适用于多种抗差估计器。     

一种电力系统量测噪声自适应抗差状态估计方法

为克服传统状态估计方法在处理量测噪声方面的局限性,文中首先提出一种基于最大相关熵准则的抗差状态估计一般模型,该模型可从理论上统一已有的几种抗差状态估计方法,并可导出新的抗差状态估计方法。在此基础上提出一种量测噪声自适应抗差状态估计方法(ARSE),ARSE能够通过统计学习获得量测噪声的分布规律,并与所提出的抗差状态估计一般模型进行在线匹配,从而实现对量测噪声类型的自适应,即在常见的量测噪声分布类型下,ARSE可得到更接近于状态变量真值的估计结果。最后通过仿真算例验证了所述方法的有效性。     

磁通观测改进的无速度传感器DTC系统

针对定子电阻摄动与积分漂移对直接转矩控制(DTC)性能的影响,在分析直接转矩控制特点的基础上,推导了以电机有功功率为基础的定子电阻辨识算法与以反电动势为基础的定子磁链辨识算法,并将坐标系定向于定子电流矢量上推导出转速估计算法.以此建立的直接转矩控制系统,定子电阻辨识算法不依赖电机其他易变参数,转速估计中未使用转子电阻或转子时间常数;通过4kW感应电机无速度传感器DTC系统仿真试验表明,积分漂移得到有效抑制,估计速度与实际速度良好吻合,系统具有较好调速性能.     

新疆电网智能调度支持系统状态估计调试方法研究

针对系统实际运行中的电网状态估计存在的问题,结合电网运行特点进行了分析,对提高状态估计准确率的调试方法的改进进行了研究,并提出相应的实用化调试方法,特别是针对环网线路、多回联络线路、超短线路提出了一种估计参数的方法,在实际工作中验证了其有效性,提高了状态估计的准确性,推动了智能电网调度自动化系统D5000在线分析模块应用实用化的发展。     

On-line parameter interval estimation using recursive least squares

A bank of recursive least-squares (RLS) estimators is proposed for the estimation of the uncertainty intervals of the parameters of an equation error model (or RLS model) where the equation error is assumed to lie between known upper and lower bounds. It is shown that the off-line least-squares method gives the maximum and minimum parameter values that could have produced the recorded input-output sequence. By modifying the RLS estimator in two ways, it is possible to recursively compute inner and outer bounds of the uncertainty intergals. It is shown that the inner bound is asymptotically tight.     

变压器分接头位置的估计

本文提出一种新的变压器档位估计方法。它在现有的快速分解状态估计法的基础上,利用增广状态估计法解决了实际运行中变压器档位估计问题。它的有效性已经在实际应用中得到了证明。     

用最小二乘辨识方法测取水轮发电机参数

本文提出用最小二乘辨识方法测取水轮发电机的参数。在水轮发电机带负载运行时，对励磁系统施加阶跃干扰，量测电机电压、电流及功角的暂态响应，采用适当简化的大扰动数学模型并将功角也用作观测量，可以一次辨识出和等效无穷大电ＵＣ及等效连接线路阻抗ＸＬ。由所得参数算出的暂态过程与实测过程有较好的拟合。本法为首次在现场水轮发电机上应用时域大扰动模型辨识参数成功。     

早期产品可靠性预计存在的问题及对策

针对早期产品在可靠性预计过程中存在的普遍问题,以具有代表性的产品为例,给出了相应的对策.     

Generalized Maximum likelihood Algorithm for Direction-of-Arrival Estimation of Coherent Sources

The generalized maximum likelihood (GML) algorithm for direction-of-arrival estimation is proposed. Firstly, a new data model is established based on generalized steering vectors and generalized array manifold matrix. The GML algorithm is then formulated in detail. It is flexible in the sense that the arriving sources may be a mixture of multiclusters of coherent sources, the array geometry is unrestricted, and the number of sources resolved can be larger than the number of sensors. Secondly, the comparison between the GML algorithm and the conventional deterministic maximum likelihood (DML) algorithm is presented based on their respective geometrical interpretation. Subsequently, the estimation consistency of GML is proved, and the estimation variance of GML is derived. It is concluded that the performance of the GML algorithm coincides with that of the DML algorithm in the incoherent sources’ case, while it improves greatly in the coherent source case. By using genetic algorithm, GML is realized, and the simulation results illustrate its improved performance compared with DML, especially in the case of multiclusters of coherent sources. Translated from “Generalized Maximum Likelihood Algorithm for Direction-of-Arrival Estimation of Coherent Sources” published in Journal of Electronics & Information Technology, 2004, 26(2): 225-232 (in Chinese)     

基于支路带节点功率估计的配网状态估计实用算法

充分利用配电网的辐射形特点，提出了采用基于单支路加权最小二乘估计(WLS)的前推，回代估计方法，该方法在前推的逐支路估计过程中，对有后续支路的支路在支路估计前有条件地加入末端节点功率估计，文中还提出了对权值进行合理选取的原则。对算例和实际辐射网的计算结果表明，该方法收敛速度快，估计精度高，编程简单，算法可靠、有效、实用。