基于灰色理论的电力系统动态状态估计模型及算法研究

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1、分类号TP39o单位代码10618学号11125015名废交通天肇硕士学位论文基于灰色理论的电力系统动态状态估计模型及算法研究研究生姓名：唐建壬导师姓名及职称：黄太苤麴援赵玲副麴撞申请学位类别王堂亟±学位授予单位重迭变通太堂一级学科名称让簋扭型堂生撞盔论文提交日期至Q】垒生垒旦至Q旦二级学科名称让篡扭廛旦撞垄论文答辩日期至Q!垒生曼旦墨!旦2014年5月31日ResearchonPowerSystemDynamicStateEstimationAlgorithmbasedonGreyTheoryADisserta

2、tionSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：TangJianpingSupervisor：Prof．HuangDarongProf．ZhaoLingChongqingJiaotongUniversity,Chongqing，China重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已

3、在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：锄吏手吼纠争年多月∥日∥重庆交通大学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，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、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人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务(包括但不限于汇编、复

4、制、发行、信息网络传播等)，同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。嚣鬻髻二免暂日期：沁蛑6月6日指导教师签名：筵太粜日期：幻，L}年6月6日本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊(光盘版)电子杂志社CNKI系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。指导教师签名：灸7≮灸日期：幻f睥6月6臼手麦务日签者．阳作吲嚣，-¨i±，学日摘要电力系统状态估计为电力系统建立可靠、全面的实时数据库，是能量管理系统的重要组成部分，也是保证电力系统安全经济运行的重要措施。动态状态估计兼具

5、预测和估计的功能，可以实现电力系统的状态预测，安全评估，经济调度，预防控制等在线功能，重要性不言而喻。传统动态状态估计主要是基于扩展卡尔曼滤波理论的，本文通过对卡尔曼滤波算法计算公式的推导，分析其在电力系统模型下的工作原理，指出其在实际应用上存在的诸多问题。在对灰色系统理论的详细阐述的基础上，为解决状态估计中预测模型建立困难、滤波过程不能跟随系统状态突变等问题，做出了以下的研究工作：1)详细阐述了灰色系统理论的基本知识，介绍了其在电力系统负荷预测、用电量预测以及故障诊断领域的主要应用。2)详细阐述了基于扩展卡尔曼

6、滤波理论的动态状态估计算法，分析指出了其在实际应用中仍然存在的问题。3)利用灰色关联分析对历史状态信息进行关联分析，创建状态量关联序列，运用GM(1，1)建模方法对此关联序列进行建模，得到状态量关联预测序列以及关联预测值，通过创建目标函数并求解，最终得到状态预测值。4)运用强跟踪滤波器对传统的滤波算法进行改进，使滤波能够跟踪系统状态的突变与缓变，使滤波算法性能得到改善。5)简要介绍了电力系统故障诊断算法，并且利用保护和断路器信息，确定故障元件状态向量元素，设定向量元素赋值规则，生成故障元件状态向量，然后通过灰色关

7、联分析，识别出故障元件，并且推导出误动、拒动的保护和断路器，提高诊断算法的效率和抗干扰能力。关键词：电力系统，状态估计，灰色系统理论，灰色关联分析，GM(1，1)建模ABSTRACTPowersystemstateestimation，whichestablishesareliableandperfectreal-timedatabaseforpowersystem，isanimportantpartoftheenergymanagementsystem,andisalsothecriticalmeasureto

8、ensurethepowersystemtooperatesafelyandeconomically．Dynamicstateestimationcarlbeusedtopredictandestimate，SOtheonlinefeatures，suchasstateprediction，securityassessment，economicdispatch，predi