近日,我院电气工程系杨德昌副教授课题组的研究论文“Robust State Estimation for Electricity-Gas-Heat Integrated Energy System Considering Dynamic Characteristics”被《Protection and Control of Modern Power Systems》正式发表。该期刊是一本专注于现代电力系统保护和控制领域先进观点、技术、方法和经验的国际期刊,是电力系统领域最具有影响力的顶级期刊之一。
区域综合能源系统中电、气、热等异质能源的差异化响应速度和深度耦合增大了实时动态状态估计的难度,论文旨在提出面向多能流综合能量管理系统的统一状态估计模型和方法,提高电-气-热综合能源系统状态估计精度和鲁棒性,实时掌握区域综合能源系统中多能流的运行状态。论文考虑了配电网、燃气管网和供热管网差异化的动态特性,建立了卡尔曼滤波框架下统一的状态估计模型,通过状态预测-量测修正的方法实现多能流运行状态实时预测和估计。为了提高状态估计准确性,引入自适应因子改善状态预测的精度;根据预测值和量测值偏差建立历史数据库,对量测值与预测值偏差的概率密度进行非参数估计,从而自适应地调整量测量的权重,使得状态估计在存在不良数据干扰的情况下仍具备鲁棒性。本文的研究成果对于实时掌握综合能源系统的运行状态具有重要的指导意义。
图1 电气热不同的响应特性对比
图2 异质能源的对比更新示意图
图3 电-气-热综合能源管网
该研究论文由中国农业大学、乔治华盛顿大学以及俄罗斯科学院西伯利亚分院合作完成,信息与电气工程学院2022届毕业的硕士研究生余建树同学(重庆大学在读研究生)为第一作者,电气工程系杨德昌副教授为通讯作者,论文研究受到了国家自然科学基金面上项目(51977212)和国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目(52111530048)的资助。
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