[发明专利]一种含噪声的暂降源定位数据缺失值估计方法

权利要求书

1.一种含噪声的暂降源定位数据缺失值估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)设N个暂降源监测母线v₁,v₂,…,v_N的T个时刻的数据采集矩阵P_Ω(S)，Ω为量测正常节点的二元下标集合，初始化对偶变量τ,μ，设置最大迭代次数Max；其中，N为不为0的自然数，所述数据采集矩阵为电压、电流、有功功率和无功功率量测数据；

(2)初始化迭代矩阵X⁰＝0,Z⁰＝0,V^-1＝0,W^-1＝0；其中，X为量测矩阵，为行形式的结构化噪声矩阵；Z为行形式的结构化噪声矩阵；V和W分别为计算中间迭代步骤中的矩阵，没有物理意义；

(3)求解子问题1，求解方法如下：

其中

，

k为自然数；

(4)根据第k次子问题1求解的结果，接着求解子问题2，求解方法如下：

FOR i＝1to N

END FOR

其中，N为暂降源监测母线的个数；max{}是取最大算子。

(5)确定恢复的暂降源数据矩阵X_opt和恢复的两侧噪声矩阵Z_opt：

X_opt＝X^Max+1,Z_opt＝Z^Max+1；

(6)进行缺失数据估计：

对每一个暂降源监测节点i的每一个采集时刻j，其中，i＝1～N，j＝1～T；如果量测没有缺失，则X_rec(i,j)＝S(i,j)，否则该缺失数据的估计值为X_rec(i,j)＝X_opt(i,j)。

2.根据权利要求1所述的含噪声的暂降源定位数据缺失值估计方法，其特征在于，步骤(1)中初始化对偶变量τ,μ，取值τ＝0.2,μ＝1。

3.根据权利要求1所述的含噪声的暂降源定位数据缺失值估计方法，其特征在于，步骤(2)中所述的量测矩阵X，即总采样数据矩阵，表示为：

；

X(i,j)表示母线节点v_i对应于时刻j的原始电压、电流、有功功率和无功功率量测数据，其中i＝1～N，j＝1～T。

4.根据权利要求3所述的含噪声的暂降源定位数据缺失值估计方法，其特征在于，步骤(1)中的其中[N]＝{1,…,N},T＝{1,…,T}，Ω为量测数据在量测矩阵中的下标索引集合，即前述的量测正常节点的二元下标集合，P_Ω(·)为正交投影算子，表示当(i,j)∈Ω时S(i,j)为量测元素，即有：

5.根据权利要求4所述的含噪声的暂降源定位数据缺失值估计方法，其特征在于，由于存在数据错误，调度中心获取到量测数据有两种情况，即变电站采集的原始数据X(i,j)和错误数据F(i,j)，因而量测数据S(i,j)表示为：

错误数据F(i,j)表示为变电站原始采集数据与噪声值的叠加，即：

F(i,j)＝X(i,j)+Z(i,j)；

式中Z(i,j)为噪声值。

6.根据权利要求5所述的含噪声的暂降源定位数据缺失值估计方法，其特征在于，将收集到的错误数据的母线节点称为数据故障母线，将数据故障母线所占的比例称为母线故障率，进一步将量测矩阵表示为：

P_Ω(S)＝P_Ω(X+Z)，

式中Z＝(Z(i,j))_N×T为行形式的结构化噪声矩阵，在矩阵Z中，如果节点v_i在于时刻j收集到错误数据，则Z(i,j)≠0，否则Z(i,j)＝0。