[发明专利]基于卡尔曼滤波的无功补偿装置状态估计方法

权利要求书

1.基于卡尔曼滤波的无功补偿装置状态估计方法，其特征在于：它包括以下步骤：

根据无功补偿装置白噪声干扰条件下的离散状态方程，将无功补偿装置过程干扰噪声矩阵和测量噪声矩阵转换为卡尔曼滤波器已知参数矩阵Q、R；

利用时间更新方程和状态更新方程进行迭代运算获得当前无功补偿装置状态估计值。

2.根据权利要求1所述的基于卡尔曼滤波的无功补偿装置状态估计方法，其特征在于：卡尔曼滤波器已知参数矩阵Q、R的获得步骤具体如下：

S1、根据模型辨识方法获得的无功补偿装置白噪声干扰条件下的离散状态方程x(k+1)=Ax(k)+Bu(k)+Fe(k)y(k)=Cx(k)+Ge(k),]]>其中x(k)为k时刻的无功补偿装置状态值，u(k)为k时刻测量得到的无功补偿装置输入值，y(k)为k时刻测量得到的的无功补偿装置输出量，e(k)为k时刻的白噪声干扰值，其中x(k)为n×1列向量，u(k)为1×1维列向量，y(k)为1维向量，e(k)为1×1向量，则A为n×n矩阵，B为n×1矩阵，C为1×n矩阵，F为n×1矩阵，G为1×1矩阵，且A、B、C、F、G均为已知；

S2、计算参数矩阵Q＝F*F′，其中F′表示F的转置运算；计算参数矩阵R＝G*G′，其中G′表示G的转置运算。

3.根据权利要求2所述的基于卡尔曼滤波的无功补偿装置状态估计方法，其特征在于：获得当前无功补偿装置状态估计值的获得步骤具体如下：

S3、设置无功补偿装置状态估计初始值先验估计协方差其中I_n为n×n单位矩阵，ρ为大于0的正实数；设置无功补偿装置状态估计初始值x^0=000′;]]>

S4、计算无功补偿装置k时刻先验估计值和k时刻状态x先验估计误差的协方差计算公式为x^k-=Ax^k-1+Buk-1,]]>Pk-=APk-1A′+Q,]]>其中为k-1时刻状态x的后验估计值，u_k-1为k-1时刻测量得到的无功补偿装置输入值即u(k-1)，P_k-1为k-1时刻状态x的后验估计误差的协方差；

S5、计算无功补偿装置k时刻后验估计值计算公式为其中卡尔曼增益Kk=Pk-C′(CPk-C′+R)-1,]]>Pk=(I-KkC)Pk-,]]>表示对求逆矩阵，y_k即为y(k)；

令k为当前时刻，则当前无功补偿装置状态估计值即为k时刻后验估计值