[发明专利]一种信道信息损失讨论的计算方法及系统

说明书

本发明提供一种信道信息损失讨论的计算方法及系统，所述计算方法包括以下步骤：建立线性离散系统MIL的信源信道模型；依据信源信道模型建立MIL的动态状态估计模型，包括各时刻量测噪声的相关性和量测噪声的概率分布类型。本发明在实际运用中，结合线性离散系统的性质及一些基本假设，将已有的MIL状态估计模型进行简化，从信道信息损失方面进行讨论，并给出了常见多断面状态估计与MIL动态状态估计之间的关系，首先建立线性离散系统的信源信道模型，从而建立了MIL动态状态估计模型。

技术领域

本发明属于信道信息损失领域，特别涉及一种信道信息损失讨论的计算方法及系统。

背景技术

状态估计是能量管理系统的基础和核心。在电力系统领域，状态估计在电网的安全运行中占据基础性地位，加权最小二乘法(weighted least square，WLS)、加权最小绝对值法(weighted least absolute value，WLAV)等方法已得到了深入的研究和广泛的应用。在综合能源系统领域，状态估计的研究也已得到了广泛的关注。部分文献基于WLS方法，分别建立了电-热耦合系统、电-气耦合系统的静态状态估计模型，还有部分文献则进一步分别建立了基于WLAV方法的电-热耦合系统状态估计模型、电-气耦合系统状态估计模型。上述模型均假设热网、天然气网工作在稳态，采用单一断面进行估计。

然而，实际的热网、气网中存在动态调节过程，动态特性不可忽略。现有技术提出了考虑热网动态过程的电热耦合系统状态估计模型并建立了天然气网的动态状态估计模型，以及建立了考虑气动态的电-气耦合系统状态估计模型。上述模型考虑了多个断面之间的关系，目标函数使用多断面最小二乘格式 (multi-snapshot weighted least square,MWLS)。这些现有技术假设量测噪声为相互独立的高斯白噪声，没有探讨所使用格式的适用场景及其理论基础。至于多断面最小绝对值格式(multi-snapshotweighted leastabsolute value,MWLAV)，目前还没有相关的应用

信息理论最早由Shannon提出，经过几十年的发展，信息的科学度量已在信息技术领域逐步取代代表功率的最小均方误差准则成为信息处理的一般理论基础。以此为背景，在电力系统领域，文献从信息科学的视角对电力系统静态状态估计的基础理论问题进行了深入的研究，建立了同时考虑数字量和模拟量量测的最小信息损失(minimum informationloss，MIL)状态估计模型。

而在综合能源系统领域，对于静态状态估计方法，可模仿电力系统MIL状态估计赋予其信息学的意义。但对于考虑动态的多断面状态估计，已有的MIL 状态估计模型研究还无法揭示其理论基础。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种信道信息损失讨论的计算方法及系统。为了实现上述目的，采用以下技术方案：

一种信道信息损失讨论的计算方法，包括以下步骤：

建立线性离散系统MIL的信源信道模型；

依据信源信道模型建立MIL的动态状态估计模型，包括各时刻量测噪声的相关性和量测噪声的概率分布类型。

优选地，所述各时刻量测噪声的相关性包括各时间段的量测噪声满足马尔可夫性模型、有色量测噪声模型和各时间段的量测噪声相互独立模型。

优选地，所述量测噪声的概率分布类型包括高斯噪声模型和拉普拉斯噪声模型。

优选地，所述信源信道模型考虑一个线性离散系统，则有：

其中，分别为系统的状态量、外部干扰、真实输出、量测量，为量测噪声；