1.一种基于改进UKF的电热气耦合网络状态估计方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、首先将电热气耦合网络中各支路、耦合元件的参数归一化处理，建立电力系统量测模型；

S2、首先根据天然气系统能流的连续方程、运动方程与管道压力方程，构建天然气网络偏微分方程模型并进行简化处理，得到天然气网络的动态方程；然后对天然气网络的流量方程进行离散化处理，将其转化为一组差分方程，建立天然气系统量测模型；最后以电力系统、天然气系统量测模型为基础，针对热力系统中的水力网络、热力网络分别建立相应的量测模型，同时将电热气耦合设备等式约束矩阵化处理加入量测模型之中，建立电热气耦合网络原始状态估计模型；

S3、在步骤S2的基础之上建立电热气耦合网络UKF状态估计模型，其次在电‑热网络量测模型中引入中间状态变量，将电热网络UKF状态估计模型线性化；同时对于气网系统状态估计，在UKF状态估计模型之中加入奇异值分解算法；

S4、将电热气耦合网络UKF状态估计模型的中间状态估计方程进行线性求解，实现电热气耦合网络状态估计；

步骤S3中，将电热网络UKF状态估计模型线性化，具体为：对于电力系统状态估计模型线性化过程如下：

，

其中，N为电网节点总数，令中间量测量为 、 、 ，、 、 分别表示垂直电压中间变量、横向电压中间变量、电压平方中间变量，因此中间状态变量矩阵 为： ；

对于热力系统状态估计模型线性化过程如下：

，

其中，引入中间变量 、 ， 、 分别为压强中间变量和热功率中间变量；所以热力系统的中间状态变量为 ，中间量测量为 ， 表示矩阵转置；

同时考虑整个电热气耦合系统IEGHS，对于整个系统的量测模型为：，

其中，xe、xh、xg分别表示电力系统、热力系统和天然气系统中间状态变量矩阵；ze、zh、zgIEHS 分别表示电力系统、热力系统和天然气系统中间量测量矩阵；z 表示电力系统、热力系统IEHS和天然气系统总的量测量矩阵；r 表示系统的量测误差，其中包含电力系统量测误差re、热力系统量测误差rh、燃气系统量测误差rg，其均服从于高斯分布； 表示系统常系数矩阵， 为系统的状态变量；

步骤S4中，将电热气耦合网络UKF状态估计模型的中间状态估计方程进行线性求解，实现电热气耦合网络状态估计，具体如下：构建等价的基于改进UKF的状态估计线性方程模型，具体为：，

其中， 表示目标函数； 表示电力系统、热力系统和天然气系统总的量测量矩阵；

表示系统常系数矩阵， 为系统的状态变量；

通过改进UKF方程，直接求出电力系统与天然气系统的状态变量；

热力系统中，出水温度 与节点回热温度 的估计值已被求出，对于其余的量进行非线性反变换：，

其中，f1、f2、f3、f4、f5分别表示 、 、 、 、 的反变换函数；

通过f1、f2、f3、f4、f5反变换函数进行非线性变换即可求出电热气耦合网络所需的状态变量。

2.根据权利要求1所述的一种基于改进UKF的电热气耦合网络状态估计方法，其特征在于，步骤S1中，建立电力系统量测模型为：，

其中gsi、bsi分别为串联电导、电纳，gij、bij分别表示等效线路电导、电纳，gij=gsi/k，bij=bsi/k，k为支路变比；Pi，Qi分别为节点i 的注入的有功功率和无功功率；Vi，Vj 分别为节点i、j的电压模值； 为节点i、j之间的相角差；N为电网节点总数；Pij、Qij 分别为节点i与j之间的有功、无功功率；Gij、Bij分别表示节点i与j之间的电导和电纳参数。

3.根据权利要求2所述的一种基于改进UKF的电热气耦合网络状态估计方法，其特征在于，步骤S2中，天然气系统量测模型建立方法如下：首先，根据天然气系统能流的连续方程、运动方程与管道压力方程，构建天然气网络偏微分方程模型：，

其中： 、 分别表示重力加速度、管道摩擦系数； 表示管道的倾斜角度； 表示管道倾斜角度为 时管道内的气体密度； 表示管道内径； 为管道横截面积； 表示质量流量； 、 分别表示摩尔气体常数、气体压缩因子； 表示常温下的声速； 、 、 、分别表示气体压力、温度、流速、密度； 、 分别表示为对x、t的偏导数；

管道摩擦系数 由下式表达：

，

其中： 是管段粗糙度， 为雷诺数，lg()表示以10为底的对数函数；

然后，对天然气网络偏微分方程进行简化处理，得到天然气网络的动态方程表示为：，

其中：、分别表示为对x、t的偏导数； 为气体流速的绝对值；

接着，使用Lax‑Wendroff 法对天然气网络的流量方程进行离散化处理，将其转化为一组差分方程：，

其中， 、 分别表示t时刻i和j的节点密度； 、 分别表示t+1时刻i和j的节点密度； 、 分别表示t时刻管道前部和后部的质量流量； 、 分别表示t+1时刻管道前部和后部的质量流量； 为管道节点i与j之间的长度，表示空间步长；

是t+1时刻与t时刻之间的时间步长； 表示节点i与j之间管道横截面积， 表示管道节点i和j之间的摩擦系数； 表示管道节点i和j之间气体流速的绝对值大小； 表示管道节点i和j之间的管道内径。

4.根据权利要求3所述的一种基于改进UKF的电热气耦合网络状态估计方法，其特征在于，步骤S2中，针对热力系统中的水力网络、热力网络分别建立相应的量测模型如下：（1）建立水力网络量测方程为：

，

其中， 、 分别表示节点i和j之间的水流量与阻抗系数； 表示节点i的注入水流量； 、 分别表示节点i、j的压强头；

（2）建立热力网络量测方程为：

，

其中，Cx表示比热容，Tsi、Tri分别表示节点i的供热温度与节点回热温度； 表示节点i的热功率。

5.根据权利要求4所述的一种基于改进UKF的电热气耦合网络状态估计方法，其特征在于，步骤S2中，将电热气耦合设备等式约束矩阵化处理加入量测模型之中，建立电热气耦合网络原始状态估计模型如下：，

其中： 、 、 分别代表量测方程、量测量权重矩阵、量测误差，表示系统量测量； 表示热泵的热力功率， 表示热泵运行时消耗的电功率， 表示热泵性能系数； 表示燃气轮机的热力功率， 表示燃气轮机运行时消耗的电功率，表示燃气轮机最大的输出电能， 表示燃气轮机性能系数； 表示P2G设备的产气功率， 表示P2G设备消耗的电功率， 表示设备的能量转换系数矩阵。

6.根据权利要求5所述的一种基于改进UKF的电热气耦合网络状态估计方法，其特征在于，步骤S4中，对于气网系统状态估计，在UKF状态估计模型之中加入奇异值分解算法，具体为：构建天然气网络原始UKF算法模型为：

，

其中： 为UKF算法通过无迹变换得到的2n+1个Sigma点； 表示权重参数；P为UKF算法中的协方差矩阵， 表示第0个Sigma点， 表示第i个sigma点，n表示生成点数的个数；

根据奇异值分解理论，将协方差矩阵P分解为：，

其中： ， ， ， 、 分别表示上三角矩阵和下三角矩阵；表示矩阵向量空间；表示中间矩阵；

其中 矩阵为：

，

其中 为对角矩阵；

将天然气网络原始UKF算法模型改进为：

，

其中： 表示第i个对角矩阵， 均为整数。

7.一种电子系统，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，其特征在于，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1‑6中任意一项所述的方法。

8.一种存储有计算机指令的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1‑6任意一项所述的方法。