基于约束卡尔曼滤波的区域多能源系统鲁棒状态估计

为了保障区域多能源系统(regional multi-energy system, RMES)的可靠运行，亟需提出面向RMES的全面、实时的状态感知方法，为此计及异质多能流动态特性，提出基于约束卡尔曼的RMES鲁棒状态估计(state estimation, SE)方法。该方法首先采用Lax-Wendroff差分法对配气网动态过程进行数值求解；随后构建配电网状态空间模型，并以燃气轮机和电转气为接口，建立电-气双向耦合环节；最后，以卡尔曼滤波(Kalman filter, KF)为基础，添加量测噪声自适应算法，并计及配气网时序状态约束及电-气边界耦合约束修正估计结果。采用改进的IEEE 33节点配电网与10节点配气网构建MATLAB仿真算例，仿真结果表明该方法能够有效跟踪RMES的状态变化，相较常规KF算法，配气网估计精度提升2个数量级，且在坏数据干扰下保持较好的鲁棒性。