基于容积卡尔曼滤波的发电机动态状态估计.pdf

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1、第34卷第16期中国电机工程学报Vo1．34No．16Jun．5，201427062014年6月5目ProceedingsoftheCSEE~2014Chin．Soc．forElec．EngDOI：10．13334~．0258—8013．pcsee．2014．16．022文章编号：0258·8013(2014)16—2706-08中图分类号：TM71基于容积卡尔曼滤波的发电机动态状态估计陈亮，毕天姝，李劲松2，薛安成，李强2，杨奇逊(1．新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)，北京市昌平区102

2、206；2．中国电力科学研究院，北京市海淀区1001921DynamicStateEstimatorforSynchronousMachinesBasedonCubatureKalmanFilterCHENLiang，BITianshu，LIJinsong，XUEAncheng，LIQiang。，YANGQixun(1．StateKeyLaboratoryofAlternateElectricalPowerSystemWithRenewableEnergySources，NoahChinaElectr

3、icPowerUniversity,ChangpingDistrict，Beijing102206，China；2．ChinaElectricPowerResearchInstitute，HaidianDistrict，Beijing100192，China)ABSTRACT：Phasormeasurementunit(PMU)callmeas~e果。提出一种机电暂态过程中发电机动态状态估计新方法。theangleofsynchronousmachinesindynamicprocesses．基于发电

4、机四阶动态方程建立了发电机动态状态估计模型；However,therandomerrorsmaycausetheerrorsofPMU给出了过程噪声误差计算方法；由于动态状态估计模型为非measurement．Theunfavorableconsequencesmaybecausedby线性，进而提出基于容积卡尔曼滤波(cubatureKalmanfilter，thePMUapplications．AnoveldynamicstateestimationforcKF)的动态状态估计方法，利用球面一径向

5、规则生成synchronousmachinesintheelectromechanicaltransientCubature点，通过发电机动态方程对Cubature点进行变换，processisproposedinthispaper．Themodelofdynamicstate得到发电机状态量预报值。仿真分析利用某实际大区域电网estimationforsynchronousmachinesisbuiltbasedonthe同时实现了基于CKF和无迹卡尔曼滤波(unscentedKalmanfourt

6、horderswingequation．Thecomputationmethodforthefilter，UKF)的动态状态估计。对这两种方法的估计性能指processerrorsisgiven．Thedynamicstateestimationmethod标进行对比分析，结果表明CKF法状态估计效果和计算效basedonthecubatureKalmanfilter(CKE)isproposedforthe率均优于UKF法状态估计。reasonthatthedynamicstateestimatio

7、nmodelisnonlinear．By关键词：机电暂态；容积卡尔曼滤波；发电机；相量测量单thespherical-radialrule，theCubaturepointsarecreated，which元；动态状态估计aretransformedbythediscreteswingequationtocomputethepredictionofthestates．Thedynamicsateestimationbasedon0引言CKFandunscentedKalmanfilter(UKF)ar

8、eusedinapracticalpowersystemrespectively．Thesimulationshowsthatthe同步相量信息是电力系统暂态稳定分析与控filteringperformanceandtheeficiencyoftheproposed制的重要信息来源【j]。相量测量单元(phasormethodaresuperiortotheUKFmethod．measurementunit，PMU)的出现使得机电暂态过程KEYWORDS