针对无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)算法估计锂电池荷电状态(state of charge,SOC)时精度低、稳定性差、产生的sigma点过多导致计算难度大等不足,提出一种基于自适应球形不敏变换方式的无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman f...针对无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)算法估计锂电池荷电状态(state of charge,SOC)时精度低、稳定性差、产生的sigma点过多导致计算难度大等不足,提出一种基于自适应球形不敏变换方式的无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter based on adaptive spherical insensitive transformation,ASIT-UKF)算法。该算法通过使用球形不敏变换方式选择权系数以及初始化一元向量对sigma点的产生进行选取。与UKF算法相比,ASIT-UKF算法产生的sigma点减少近50%,使得算法的计算复杂度大大降低。同时,将产生的所有sigma点进行单位球形面上的归一化处理,提高了数值的稳定性。考虑到实际运行中锂电池系统噪声干扰带来的不确定性,加入Sage-Husa自适应滤波器对不确定性噪声的干扰进行实时更新和修正,以达到提高在线锂电池SOC估计精度的目的。最后,将均方根误差和最大绝对误差计算公式引入到性能估计指标中。实验结果表明,ASIT-UKF算法在准确度、鲁棒性和收敛性方面具有优越的性能。展开更多
由于虚假数据注入攻击(false data injection attack,FDIA)对电力信息物理系统(grid cyberphysical systems,GCPS)的破坏性较强,且威胁性较大,针对其难以被有效检测难题,提出一种基于加权最小二乘法(weighted least squares,WLS)和改进...由于虚假数据注入攻击(false data injection attack,FDIA)对电力信息物理系统(grid cyberphysical systems,GCPS)的破坏性较强,且威胁性较大,针对其难以被有效检测难题,提出一种基于加权最小二乘法(weighted least squares,WLS)和改进的无迹卡尔曼(unscented Kalman filter,UKF)的电网虚假数据检测方法。对FDIA进行了数学建模,并通过对残差进行分析以说明FDIA的难以检测性,在有攻击向量的情况下,将改进的UKF用于系统的状态估计,同时利用WLS对系统迅速响应的优势,也对系统进行状态估计,采用一致性检验对2种方法的估计结果进行检测,最终判断是否存在FDIA。在IEEE14节点和IEEE57节点上进行实验分析并与支持向量机的检测方法进行检测成功率的对比,仿真结果表明,FDIA可被准确检测,从而验证了本文方法的可行性及有效性。展开更多
文摘针对无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)算法估计锂电池荷电状态(state of charge,SOC)时精度低、稳定性差、产生的sigma点过多导致计算难度大等不足,提出一种基于自适应球形不敏变换方式的无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter based on adaptive spherical insensitive transformation,ASIT-UKF)算法。该算法通过使用球形不敏变换方式选择权系数以及初始化一元向量对sigma点的产生进行选取。与UKF算法相比,ASIT-UKF算法产生的sigma点减少近50%,使得算法的计算复杂度大大降低。同时,将产生的所有sigma点进行单位球形面上的归一化处理,提高了数值的稳定性。考虑到实际运行中锂电池系统噪声干扰带来的不确定性,加入Sage-Husa自适应滤波器对不确定性噪声的干扰进行实时更新和修正,以达到提高在线锂电池SOC估计精度的目的。最后,将均方根误差和最大绝对误差计算公式引入到性能估计指标中。实验结果表明,ASIT-UKF算法在准确度、鲁棒性和收敛性方面具有优越的性能。
文摘由于虚假数据注入攻击(false data injection attack,FDIA)对电力信息物理系统(grid cyberphysical systems,GCPS)的破坏性较强,且威胁性较大,针对其难以被有效检测难题,提出一种基于加权最小二乘法(weighted least squares,WLS)和改进的无迹卡尔曼(unscented Kalman filter,UKF)的电网虚假数据检测方法。对FDIA进行了数学建模,并通过对残差进行分析以说明FDIA的难以检测性,在有攻击向量的情况下,将改进的UKF用于系统的状态估计,同时利用WLS对系统迅速响应的优势,也对系统进行状态估计,采用一致性检验对2种方法的估计结果进行检测,最终判断是否存在FDIA。在IEEE14节点和IEEE57节点上进行实验分析并与支持向量机的检测方法进行检测成功率的对比,仿真结果表明,FDIA可被准确检测,从而验证了本文方法的可行性及有效性。