(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