基于扩展集员滤波的发电机动态状态估计

《基于扩展集员滤波的发电机动态状态估计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代号10536学号12105030508分类号TM76密级公开硕士学位论文基于扩展集员滤波的发电机动态状态估计学位申请人姓名郑维荣所在学院电气与信息工程学院指导教师何青副教授学科专业电气工程研究方向电力系统运行与控制论文提交日期2015年4月学校代号：10536学号：12105030508密级：公开长沙理工大学硕士学位论文基于扩展集员滤波的发电机动态状态估计学位申请人姓名郑维荣指导教师何青副教授所在学院电气与信息工程学院专业名称电气工程论文提交日期2015年4月论文答辩日期2015年5月答辩委员会主席李树涛教授DynamicStateEstimationforSynchronousGe

2、neratorBasedonExtendedSetMembershipFilterbyZHENGWeirongB.E.(HunanUniversityofTechnology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinElectricalEngineeringinChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorAssociateProfessorHeQingApril,2015长沙理工大学学位论文

3、原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果ｔ。除了文中特别加ｉＵ示注引巧的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研巧做出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期與ｌｔ年ｒ月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保１留并向国家有关部鬥或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阁和借阅。本人授权长沙理工大学可Ｊ＾ｌ＾将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索

4、，可政采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密囚。＂＂（请在＾文上相应方框内打Ｖ）作者签名：化日期刮辟ＪＴ月細导师签名：日期取ｉＪ。：年１月］日摘要发电机的动态状态是电力系统广域控制系统的重要参考量，且已被应用到多个控制器，例如，电力系统稳定器和电压自动调节器，主要作为反馈信号，以维持电力系统的暂态和提高系统的小扰动稳定性。因此实时准确的动态状态信息对电力系统可靠而有效的工作

5、意义重大。由于系统故障后的机电暂态过程中无法获得实时网络拓扑结构，传统的基于网络拓扑结构的状态估计已经无法适用。因此，可以通过PMU实时测量发电机机端电气量，使发电机与剩余网络解耦，从而无需考虑网络拓扑结构的影响。然后，利用故障后机电暂态过程中不会发生突变的发电机状态量，如功角和电角速度等，建立发电机动态模型，并用动态状态估计算法来实时估计和预报发电机的功角和电角速度等状态量，滤除PMU量测误差和坏数据，这就是发电机动态状态估计。论文通过对发电机动态模型和卡尔曼滤波算法的推导，阐述了传统发电机实用模型下扩展卡尔曼滤波器的工作原理和实际应用中所面临的问题，并针对这些问题，做了相应改进，提出了

6、一种基于扩展集员滤波的发电机动态状态估计方法。该方法针对故障后机电暂态过程发电机机端电压矢量发生突变导致发电机转子角和功角不相等的问题，提出了一种考虑功角和转子角不相等的发电机动态模型。在此基础上，针对扩展卡尔曼滤波精度不足和噪声限制较多的问题，采用基于未知但有界噪声假设的扩展集员滤波算法对动态模型进行求解，虽然扩展集员滤波算法精度较高，噪声限制小，但其计算较为复杂，实时性不能令人满意。针对这一问题，将UD分解引入扩展集员滤波算法，通过误差协方差矩阵的UD分解，使算法的实时性和稳定性得到较大改善。以IEEE9节点系统为例进行仿真分析，结果表明本方法能有效地实时估计电力系统机电暂态过程中发电

7、机功角轨迹，且精度更高。关键词：机电暂态；发电机；动态状态估计；PMU；扩展卡尔曼滤波；扩展集员滤波；UD分解IABSTRACTDynamicstatesofasynchronousgeneratorareimportantreferenceforpowersystemwideareacontrolsystem.Thedynamicstateshavebeenusedinmanycontrollers,suchaspow