[发明专利]基于卡尔曼滤波的无功补偿装置状态估计方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶金行业中无功补偿装置控制系统设计领域，具体涉及基于卡尔曼滤波的无功补偿装置状态估计方法。

背景技术

TCR型无功补偿装置对于解决钢铁冶金行业中电压波动、功率因数调节具有重要作用，而无功补偿装置要想获得良好的动静态性能就必须采用状态反馈控制，优异的状态估计能力能够增加系统鲁棒性，因此无功补偿装置状态估计便成为设计补偿装置控制系统的核心。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于卡尔曼滤波的无功补偿装置状态估计方法，能够获得噪声干扰环境下的无功补偿装置状态无偏估计值。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：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。

按上述方案，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。

按上述方案，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′;]]>