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(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210778225.4 (22)申请日 2022.06.30 (71)申请人 华北电力大 学 地址 102206 北京市昌平区北农路2号 (72)发明人 陈艳波 高瑜珑 孙志祥 陈冬晖 郑国栋 马彦虎 (74)专利代理 机构 北京众合诚成知识产权代理 有限公司 1 1246 专利代理师 张文宝 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 30/20(2020.01) H02J 3/00(2006.01)G06F 111/04(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 基于ADMM的电-热综合能源系统抗差状态估 计方法 (57)摘要 本发明公开了属于电 ‑热综合能源系统调度 自动化技术领域的基于ADMM的电 ‑热综合能源系 统抗差状态估计方法。 包括以下步骤: 步骤A: 对 状态变量进行双线性变换, 将原非线性的状态估 计模型变换为线 性的状态估计模型; 步骤B: 基于 步骤A的状态估计模型, 构造电 ‑热综合能源系统 分布式抗差状态估计模型, 利用ADMM方法得到中 间状态变量估计值; 步骤C: 对步骤B得到的中间 状态变量估计值进行线性与非线性变换, 得到最 终状态变量的估计值。 本发明能够对电 ‑热综合 能源系统进行高精度的状态估计, 当存在强相关 不良数据时有良好的抗差性, 适用于综合能源系 统进行高精度分布式状态估计 。 权利要求书3页 说明书10页 附图1页 CN 115130759 A 2022.09.30 CN 115130759 A 1.基于ADMM的电 ‑热综合能源系统抗差状态估计方法, 其特征在于, 所述方法包括以下 步骤: 步骤A: 对状态变量进行双线性变换, 将原非线性的状态估计模型变换为线性的状态估 计模型; 步骤B: 基于步骤A的状态估计模型, 构造电 ‑热综合能源系统分布式抗差状态估计模 型, 利用ADM M方法得到中间状态变量估计值; 步骤C: 对步骤B得到的中间状态变量估计值进行线性与非线性变换, 得到最终状态变 量的估计值。 2.根据权利要求1所述基于ADMM的电 ‑热综合能源系统抗差状态估计方法, 其特征在 于, 所述步骤A包括以下子步骤: 步骤A1: 根据状态变量的非线性变换表达式将数据按照不同的系统进行分类, 得到电 力系统数据和热力系统数据; 步骤A2: 基于步骤A1变换后的量测量和辅助状态变量, 对电力系统和热力系统进行双 线性变换, 将非线性的状态估计模型变换为线性的状态估计模型。 3.根据权利要求2所述基于ADMM的电 ‑热综合能源系统抗差状态估计方法, 其特征在 于, 所述步骤A1中的非线性变换表达式包括: mij=mij, Tsi=Tsi, Tri=Tri, Mij=mij×Tsi, Nij=mij×Tri, Rij=UiUjcosθij, Xij= UiUjsinθij; 电力系统数据包括: 热力系统数据包括: 其中, Ui、 Uj为节点电压幅值, θij为节点电压相角差, Pi为节点注入有功功率, Qi为节点 注入无功功率, Pij为支路有功功率, Qij为支路无功功率; mij为支路流量, mqi为节点注入流 量, Tsi为节点供热温度, Tri为节点回热温度, φi为节点注入热功率, Vi、 Mij、 Nij、 Rij、 Xij为构 造的辅助量测量。 4.根据权利要求2所述基于ADMM的电 ‑热综合能源系统抗差状态估计方法, 其特征在 于, 所述步骤A2中对电力系统的双线性变换如下式: 式中, gsi为自电导, gij为互电导, bsi为自电纳, bij为互电纳, Gij=‑gij,Bij=‑bij,Ni为与 节点i直接相连的节点的集 合。 对热力系统的双线性变换如下式:权 利 要 求 书 1/3 页 2 CN 115130759 A 2式中, 表示与节点 i直接相连的支路的集 合, Cp温度系数。 5.根据权利要求2所述基于ADMM的电 ‑热综合能源系统抗差状态估计方法, 其特征在 于, 所述步骤A2中线性的状态估计模型为: 式中: 分别代表电力系统和热力系统辅助量测量, 分别代表电力系统 和热力系统的雅可比矩阵, 分别代表电力系统和热力系统辅助状态变量, 分 别代表电力系统和热力系统量测残差 。 6.根据权利要求1所述基于ADMM的电 ‑热综合能源系统抗差状态估计方法, 其特征在 于, 所述步骤B包括以下子步骤: 步骤B1: 构造基于加权最小绝对值的电 ‑热综合能源系统抗差状态估计模型; 步骤B2: 引入非负辅助变量, 将步骤B1的模型光滑化得到光滑状态估计模型, 并基于此 光滑状态估计模型构造增广拉格朗日函数; 步骤B3: 根据ADMM的方法, 对电力系统和热力系统的中间状态变量、 非负辅助变量以及 拉格朗日乘子进行交替迭代更新; 计算原始残差rk, 通过判敛依据判断是否收敛; 若收敛则 停止迭代, 若不收敛则进行 下一次迭代。 7.根据权利要求6所述基于ADMM的电 ‑热综合能源系统抗差状态估计方法, 其特征在 于, 所述步骤B1中电 ‑热综合能源系统抗差状态估计模型为: 其中, we、 wh分别代表电力系 统与热力系 统的权重矩阵, 与 分别为耦合元件约束 与零注入功率约束中电力系统与热力系统状态变量的系数矩阵。 8.根据权利要求6所述基于ADMM的电 ‑热综合能源系统抗差状态估计方法, 其特征在 于, 所述步骤B2中的光滑状态估计模型为: min we(ue+ve)+wh(uh+vh) 权 利 要 求 书 2/3 页 3 CN 115130759 A 3
专利 基于ADMM的电-热综合能源系统抗差状态估计方法
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