Estimation Method of Harmonic State Based on Improved Generative Adversarial Network

Yongshuo MA; Linhai QI; Xiangning XIAO; Hong WANG

doi:10.7500/AEPS20201024001

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Estimation Method of Harmonic State Based on Improved Generative Adversarial Network

Special Topic on Data-Driven Methods for Modernizing Power Systems | 更新时间：2025-06-16

- Estimation Method of Harmonic State Based on Improved Generative Adversarial Network
- Automation of Electric Power Systems Vol. 46, Issue 1, Pages: 139-145(2022)
- 作者机构：
  
  1.华北电力大学控制与计算机工程学院，北京市 102206
  2.华北电力大学电气与电子工程学院，北京市 102206
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.7500/AEPS20201024001
  CLC：
- Received：24 October 2020，
  
  Revised：2021-01-20，
  
  Published Online：23 April 2021，
  
  Published：10 January 2022
- 稿件说明：
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马永硕,齐林海,肖湘宁等.基于改进生成对抗网络的谐波状态估计方法[J].电力系统自动化,2022,46(1):139-145.

MA Yongshuo,QI Linhai,XIAO Xiangning,et al.Estimation Method of Harmonic State Based on Improved Generative Adversarial Network[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(1):139-145.
马永硕,齐林海,肖湘宁等.基于改进生成对抗网络的谐波状态估计方法[J].电力系统自动化,2022,46(1):139-145. DOI： 10.7500/AEPS20201024001.

MA Yongshuo,QI Linhai,XIAO Xiangning,et al.Estimation Method of Harmonic State Based on Improved Generative Adversarial Network[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(1):139-145. DOI： 10.7500/AEPS20201024001.

摘要

传统的基于最小二乘法的谐波状态估计受到量测装置少、精确的谐波阻抗获取难、网络拓扑结构复杂以及电网运行方式变化等因素的限制，造成量测方程欠定、系统非全局可观以及节点间耦合关系难以准确提取等问题。文中提出了一种基于改进生成对抗网络的谐波状态估计方法。该方法基于pix2pix谐波状态估计网络拟合监测节点与目标节点间的耦合关系，利用采集的历史谐波数据，对模型进行批量训练，通过训练之后的生成网络估算目标节点谐波电流、谐波电压幅值，实现基于数据驱动的谐波状态估计。在加噪环境下对模型进行测试，仿真结果验证了所提方法的有效性。

Abstract

The traditional harmonic state estimation based on the least-square method is limited by few measuring devices

difficulty in obtaining accurate harmonic impedance

complex network topology and variation of grid operation mode

which results in the problems such as underdetermined measurement equations

non-global observation of the power system and difficulty in accurately extracting coupling relationships between buses. This paper proposes a harmonic state estimation method based on the improved generative adversarial network. The method is based on the pix2pix harmonic state estimation network to fit the coupling relationship between the monitored buses and the target buses. And the collected historical harmonic data is used to batch train the model. The harmonic current and harmonic voltage amplitude of the target buses are estimated by the generated network after training to achieve data-driven harmonic state estimation. The model is tested in an environment with noise

and the simulation results verify the effectiveness of the proposed method.

关键词

Keywords

references

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