直流微电网的分布式最优状态估计与故障定位

邱爱兵; 朱金鹏; 朱昱淳; 马晨; 顾菊平

doi:10.7500/AEPS20250827001

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直流微电网的分布式最优状态估计与故障定位

研制与开发 | 更新时间：2026-10-16

- 直流微电网的分布式最优状态估计与故障定位
- Distributed Optimal State Estimation and Fault Location for DC Microgrids
- 电力系统自动化 2026年50卷第20期页码：191-201
- 作者机构：
  
  1.南通大学电气与自动化学院，江苏省南通市 226019
  2.南通大学信息科学技术学院，江苏省南通市 226019
  3.苏州科技大学电子与信息工程学院，江苏省苏州市 215009
- 作者简介：
  
  邱爱兵（1982—），男，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：故障诊断与智能运维及其在智能建筑和智能电网等领域中的应用。E-mail：aibqiu@ntu.edu.cn
  朱金鹏（2001—），男，硕士研究生，主要研究方向：直流微电网状态估计与故障诊断。E-mail：2312310019@stmail.ntu.edu.cn
  朱昱淳（2001—），男，硕士研究生，主要研究方向：直流微电网网络攻击防护与检测。
  顾菊平（1971—），女，通信作者，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：电力系统运行与规划、风电并网、蓄电池储能技术、控制理论及其应用。E-mail：gu.jp@ntu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金面上项目(62273188);国家自然科学基金智能电网联合基金重点资助项目(U2066203);江苏高校“青蓝工程”
- DOI：10.7500/AEPS20250827001
  中图分类号：
- 收稿：2025-08-27，
  
  修回：2026-03-03，
  
  网络首发：2026-05-08，
  
  纸质出版：2026-10-25
- 稿件说明：
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邱爱兵,朱金鹏,朱昱淳等.直流微电网的分布式最优状态估计与故障定位[J].电力系统自动化,2026,50(20):191-201.

QIU Aibing,ZHU Jinpeng,ZHU Yuchun,et al.Distributed Optimal State Estimation and Fault Location for DC Microgrids[J].Automation of Electric Power Systems,2026,50(20):191-201.
邱爱兵,朱金鹏,朱昱淳等.直流微电网的分布式最优状态估计与故障定位[J].电力系统自动化,2026,50(20):191-201. DOI： 10.7500/AEPS20250827001.

QIU Aibing,ZHU Jinpeng,ZHU Yuchun,et al.Distributed Optimal State Estimation and Fault Location for DC Microgrids[J].Automation of Electric Power Systems,2026,50(20):191-201. DOI： 10.7500/AEPS20250827001.

摘要

直流微电网中各类分布式发电单元、负载等通过电力电子变换器与电力线紧密互联，局部故障会引发连锁效应，加大状态估计与故障诊断的难度。文中提出了一种基于多智能体的分布式最优状态估计与故障定位方法。通过给各分布式发电单元配备一个可运行分布式Kalman滤波器的智能体，每个智能体基于解耦滤波策略消除互联子系统不利影响，从而实现最小方差准则下的局部系统的最优状态估计；同时，构造分布式残差生成器，可实现单个和并发故障的检测和定位。最后，通过3个发电单元构成的直流微电网系统验证了所提方法的有效性和优越性。

Abstract

In DC microgrids

various distributed generation units (DGUs) and loads are tightly interconnected via power electronic converters and power lines. A local fault can trigger cascading effects

which further complicates the state estimation and the fault diagnosis.This paper proposes a multi-agent based distributed optimal state estimation and fault location method. Each DGU is equipped with an agent capable of running a distributed Kalman filter. By adopting a decoupled filtering strategy

each agent eliminates the adverse influences from interconnected subsystems. Thus

the optimal state estimation of the local system is achieved under the minimum variance criterion. Meanwhile

a distributed residual generator is constructed to detect and locate both single and concurrent faults. Finally

the effectiveness and superiority of the proposed method are verified through a DC microgrid system composed of three generation units.

关键词

Keywords

references

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