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基于图信号处理工具的不可观测电力系统状态估计

信号处理 2022-01-13 v2 系统与控制 系统与控制

摘要

我们考虑不可观测电力系统中的状态估计问题。为此,我们提出新颖的图信号处理(GSP)方法。为简洁起见,我们先分析直流潮流(DC-PF)模型,再将算法扩展至交流潮流(AC-PF)模型。所提 GSP 方法背后的主要假设是:电网状态(包括系统相位向量与电压幅值向量)相对于表示底层图的系统导纳矩阵是平滑图信号。因此,本文第一步是从经验与理论上验证状态的图平滑假设。随后,我们开发了正则化 GSP 加权最小二乘(GSP-WLS)状态估计器,其不要求网络可观测。我们提出一种传感器布置策略,旨在优化 GSP-WLS 估计器的估计性能。最后,通过将平滑正则项集成至高斯-牛顿算法,我们将 GSP-WLS 估计方法扩展至 AC-PF 模型。IEEE 118-总线系统上的数值结果表明,新 GSP 方法优于常用估计方法且对数据缺失具有鲁棒性。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.02254,
  title  = {State Estimation in Unobservable Power Systems via Graph Signal Processing Tools},
  author = {Lital Dabush and Ariel Kroizer and Tirza Routtenberg},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.02254},
  year   = {2022}
}

备注

This work has been submitted to the IEEE for possible publication