基于不确定测度的电力系统抗差状态估计

作     者：谢瀚阳 

作者单位：华北电力大学(北京) 

学位级别：硕士

导师姓名：马进;李文峰

授予年度：2017年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：不确定测度 状态估计 双曲正切 无穷范数 

摘      要：随着电力信息物理系统的快速发展,对电力系统的精确预测、精当决策和精准控制成为必然要求,而这依赖于精确的数据。作为数据滤波器的状态估计模块是能量管理系统中的基础和核心,传统的加权最小二乘状态估计方法及基于残差的不良数据辨识方法对强相关的多不良数据的辨识能力有限,已不能完全满足日益增长的生产应用和安全的要求,电力系统状态估计的抗差性能和计算效率急需提高。为此,本文在不确定理论体系下对状态估计进行了深入研究,论文的主要工作如下:(1)基于不确定测度重新定义了正常测点、异常测点、测点正常率,进而提出兼顾测点正常率和量测量偏离真值程度的新的状态估计结果评价新指标,可以应用在真值已知或未知的情况。(2)基于兼顾测点正常率和偏离度的评价指标定义正常测点参与度函数及状态估计准则函数,在此基础上提出了最大正常率最小偏离度估计方法(MNLD)。此法是以测点正常率最大和正常测点偏离度最小为目标的多目标规划模型,从理论上保证了其估计结果具有较高的合理性。(3)为使MNLD模型适用于实际求解,作了3点等效转化。1)通过目标规划法将SE的多目标规划转化为单目标规划问题;2)采用双曲正切型矩形脉冲(RPF)替代正常测点参与度函数;3)采用改进凝聚函数逼近max(7)(8)型函数(无穷范数型函数);并采用内点法进行求解。(4)通过对MNLD方法与已有的状态估计方法进行收敛性试验、抗差性能、计算效率等方面的仿真实验。大量算例表明,MNLD方法在抗差性能和计算效率方面具有良好表现。