[发明专利]基于SDAE-ELM伪量测模型的状态估计方法

权利要求书

1.一种基于SDAE-ELM伪量测建模的状态估计方法，其特征在于，包括：

获取电力系统中的历史数据，基于所述历史数据建立并训练得到SDAE-ELM伪量测模型；

根据所述SDAE-ELM伪量测模型的输出与电压实部、虚部真实值之间的误差进行正态拟合，建立伪量测误差模型，进而得到伪量测误差方差；

状态估计时，获取SCADA量测数据，将所述SCADA量测数据的功率量测作为SDAE-ELM伪量测模型的输入，并把SDAE-ELM伪量测模型的输出作为伪量测值；获取PMU量测数据，把所述PMU量测数据转化成直角坐标系下的实部和虚部的形式作为PMU虚拟量测；

将所述伪量测值、伪量测误差方差和PMU虚拟量测输入线性状态估计模型中，得到状态估计结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的获取电力系统中的历史数据，基于所述历史数据建立并训练得到SDAE-ELM伪量测模型，具体包括：

将含有不良量测数据的历史节点注入有功功率量测、支路有功功率量测和含有不良量测数据的历史节点注入无功功率量测、支路无功功率量测输入至两个SDAE模型中，分别得到特征提取后的有功功率特征数据和无功功率特征数据；

将有功功率特征数据和无功功率特征数据输入两个ELM模型中，并分别以电压相角真实值和电压幅值真实值作为输出对有功功率特征数据输入的ELM模型和无功功率特征数据输入的ELM模型进行训练，得到电压相角伪量测值和电压幅值伪量测值；

将所述的电压相角伪量测值和电压幅值伪量测值转化为电压实部和电压虚部的形式。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的将所述SDAE-ELM伪量测模型的输出与电压实部、虚部真实值之间的误差进行正态拟合，建立伪量测误差模型，包括：所述的伪量测误差模型如下式(1)所示：

其中，x为伪量测误差模型的输入，μ表示正态分布模型的均值；σ表示模型的标准差；σ²表示模型的方差，σ²作为伪量测模型的误差生成伪量测权重矩阵；f(x)为正态分布函数。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述的状态估计时，获取SCADA量测数据，将所述SCADA量测数据的功率量测作为SDAE-ELM伪量测模型的输入，并把SDAE-ELM伪量测模型的输出作为伪量测值，包括：

状态估计时，获取当下时刻的SCADA量测数据，将含有不良量测的节点注入有功功率、支路有功功率和含有不良量测的节点注入无功功率、支路无功功率分别注入所述SDAE-ELM伪量测模型中，并将伪量测模型的输出转化到直角坐标系下，作为当下时刻的伪量测值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的把所述PMU量测数据转化成直角坐标系下的实部和虚部的形式作为PMU虚拟量测，包括：根据下式(2)-(7)对所述PMU量测数据进行转化：

其中，分别表示电压、电流相量；V、I分别表示PMU电压、电流的幅值量测；θ_V、θ_I分别为PMU电压、电流的相角量测；分别表示电压幅值与电压相角量测的量测误差方差；分别表示电流幅值与电流相角量测的量测误差方差；分别表示经误差传递后的电压实部方差、电压虚部方差、电流实部方差和电流虚部方差。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的将所述的伪量测值、伪量测误差方差和PMU虚拟量测输入线性状态估计模型中，得到状态估计结果，包括得到状态量的加权最小二乘解如下式(8)所示：

其中，i和j分别为第i节点和第j节点，和f_i^pse分别为伪量测值模型建立的伪量测实部和虚部；e_i和f_i分别为根据电压幅值和相角量测转换得到的电压实部和虚部量测；IR_i和IM_i分别为节点注入电流幅值和相角量测转换得到的注入电流实部和虚部量测；IR_ij和IM_ij分别为支路电流幅值和相角量测转换得到的支路电流实部和虚部量测；H为对电压实部e_i和虚部f_i求偏导得到量测量关于状态量的量测系数矩阵；R为量测误差方差矩阵。