[发明专利]一种微电网运行时的不确定因素辨识方法

权利要求书

1.一种微电网运行时的不确定因素辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将微电网中不确定因素定义为分布式电源和负荷接入的不确定性，通过采集微电网并网接入点动态扰动电压、电流和功率数据，获得不确定因素的Prony模型，所述不确定因素的Prony模型将对象动态特征描述为一组具有幅值、相位、频率和衰减因子的故障动态序列；

2)定义故障动态序列的估计值，并构造基于量测值和估计值误差最小的目标函数；

3)构建扩展Prony来求解目标函数；

4)利用Prony来拟合被测数据；

5)利用扩展Prony方法对不确定因素进行辨识。

2.根据权利要求1所述的一种微电网运行时的不确定因素辨识方法，其特征在于，所述故障动态序列，表示为：

其中，χ(t)故障动态序列，A_i为幅值，α_i为衰减因子，f_i为振荡频率，θ_i为初始相位，K为信号分量个数，t为时间序列。

3.根据权利要求2所述的一种微电网运行时的不确定因素辨识方法，其特征在于，所述故障动态序列的估计值定义为：

其中，为故障动态序列的第n个采样点值的估计值，p为模型的阶数，N为采样点的个数，Δt为采样间隔，b_i＝A_iexp(jθ_i),z_i＝exp[(j2πf_i-α_i)Δt]，上标n表示n次方；

所述目标函数为：

其中，χ(n)为故障动态序列的第n个采样点值。

4.根据权利要求3所述的一种微电网运行时的不确定因素辨识方法，其特征在于，所述构建扩展Prony来求解目标函数，具体步骤如下：

3-1)定义多项式：

其中，z为变量，z_k＝exp[(j2πf_k-α_k)Δt]，z^p-i表示z的p-i次方，a_i为方程系数；

3-2)由式(2)可得：

3-3)将式(5)两边同乘以a_k，然后对p+1个成绩求和，则有：

3-4)将代入式(6)，由Ψ(z_l)＝0，可知公式中第二项求和等于0，由此可得：

3-5)则满足递推的差分方程式为：

5.根据权利要求4所述的一种微电网运行时的不确定因素辨识方法，其特征在于，所述利用Prony来拟合被测数据，具体步骤如下：

4-1)定义信号误差e(n)：

4-2)由式(9)可知，因此有：

4-3)定义估计方程系数ε(n)：

则

6.根据权利要求5所述的一种微电网运行时的不确定因素辨识方法，其特征在于，所述利用扩展Prony方法对不确定因素进行辨识，具体步骤如下：

5-1)自定义样本函数γ(i,j)：

其中，χ^*(n-i)为χ(n-j)的共轭函数，p_e是一个远大于p的自然数；

由此构造全部信号特征的样本函数，并构造扩展阶的矩阵为：

5-2)根据下式来确定系数a_i的总体最小二乘估计，

其中，

5-3)求解差分方程的特征方程1+a₁z^-1+a₂z^-2+…+a_pz^-p＝0得到特征根z_i,i＝1,2,…,p，z_i为prony的极点；

5-4)由式(2)得到矩阵方程(20)：

其中，

将式(20)写成矩阵形式

其中，

由于z_i各不相同，所以Z为满秩矩阵，可求逆，因此式(20)的最小二乘解为：

5-5)由式(22)即可计算出目标信号的频率f_i，衰减因子α_i，幅值A_i和初相角θ_i：