[发明专利]一种处理量测断面时延的电力系统动态状态更新方法

权利要求书

1.一种处理量测断面时延的电力系统动态状态更新方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)读取k-1量测断面中的数据，包括：电网模型参数以及前一断面的电力系统动态估计值，并在k-1量测断面下进行动态估计，求得状态滤波值x_k-1|k-1，最优滤波增益矩阵k_k-1，最优滤波方差阵P_k-1|k-1；

(2)当k量测断面数据未按时传输到达时，在k+1量测断面下，利用k-1量测断面的状态滤波值计算当前的状态预测值x_k+1|k-1和状态滤波值x_k+1|k+1；

(3)计算状态倒推关联矩阵：

Fk|k+1=Fk+1|k-1]]>

F_k为状态转移矩阵，对于k时刻到k+1时刻为F_k+1|k；

利用x_k+1|k-1计算时延量测断面下状态倒推值：

x^k|k+1=E(xk|Zk+1)=ΔFk|k+1(x^k+1|k+1-Qk+1,kHk+1′(Hk+1Pk+1|k-1Hk+1′+Rk+1)vk+1)=Fk|k+1E(xk+1-vk+1|k|Zk+1)]]>

Z_k为量测向量，x_k为状态向量，H_k为量测雅克比矩阵，v_k为量测噪声，且ω_k，v_k设定为零均值的正态白噪声序列，两者协方差矩阵分别为Q_k，R_k；

在实际计算中，为了提高计算效率，简化为：

x^k|k+1′=(x^k+1|k+1+x^k-1|k-1)2]]>

(4)计算k+1量测断面下状态倒推值误差的协方差：

cov(vk+1,k|Zk+1)=ΔPk+1,k|k+1vv=Qk+1,k-Qk+1,kHk+1′Sk+1-1Hk+1Qk+1,k]]>

式中，v_k+1,k|Z^k+1的协方差为S_k+1为量测预测协方差；

同时，计算当前状态滤波值与状态倒推值误差的交叉协方差：

cov(xk+1,vk+1,k|Zk+1)=ΔPk+1,k|k+1xv=Qk+1,k-Pk+1,k-1Hk+1′Sk+1-1Hk+1Qk+1,k]]>

x_k+1和v_k+1,k的交叉协方差为

在此基础上计算当前状态滤波值的协方差P_k+1|k+1：

cov(xk+1|Zk+1)=ΔPk+1|k+1=Pk+1|k-1-Pk+1|k-1×Hk+1′Sk+1-1Hk+1Pk+1|k-1]]>

(5)结合步骤(4)中得到的各协方差值，计算时延断面下的状态滤波值的协方差P_k|k+1：

cov(xk|Zk+1)=ΔPk|k+1=Fk,k+1[cov(xk+1|Zk+1)+cov(vk+1,k|Zk+1)-cov(xk+1,vk+1,k|Zk+1)-cov(xk+1,vk+1,k|Zk+1)′]Fk,k+1′=Fk,k+1[Pk+1|k+1+Pk+1,k|k+1vv-Pk+1,k|k+1xv-Pk+1,k|k+1′xv]Fk,k+1′]]>

同时，计算时延断面的量测值协方差：

cov(zk|Zk)=ΔSk=HkPk|k+1Hk′+Rk]]>

在此基础上，计算此两者的交叉协方差

cov(xk+1,zk|Zk+1)=ΔPk+1,k|k+1xz=cov[xk+1,HkFk,k+1(xk+1-vk+1,k)+wk|Zk+1]=(Pk+1|k+1-Pk+1,k|k+1xv)Fk,k+1′Hk′]]>

x_k+1与z_k的交叉协方差为

(6)利用时延的k断面量测数据和状态倒推值，在已步骤(4)和(5)中已求得的协方差计算基础上计算状态更新值

x^k+1|k=x^k+1|k+1+Pk+1,k|k+1xzSk-1(zk-h(x^k|k+1))]]>

最后，计算状态更新值的协方差P_k+1|k：

Pk+1|k=Pk+1|k+1-Pk+1,k|k+1xzSk-1Pk+1,k|k+1xz′.]]> 2