تخمین حالت فرآیند یافتن مقادیر متغیرهای حالت سیستم با استفاده از تعدادی از داده‌های اندازه‌گیری شده در سیستم می‌باشد. در ‏واقع، تخمین حالت سیستم، نگاشتی از داده‌های اندازه‌گیری به متغیرهای حالت برقرار می‌کند.‏

متغیرهای حالت در سیستم  قدرت، کمترین تعداد متغیرهای سیستم است که با استفاده از آن‌ها تمامی متغیرهای دیگر سیستم با دانستن اطلاعات پایه شبکه مانند توپولوژی شبکه و امپدانس خطوط قابل تعیین باشد. به عنوان نمونه، ولتاژ شین‌ها و یا جریان شاخه‌ها می‌تواند به عنوان متغیر حالت سیستم در نظر گرفته شود. تخمین حالت سیستم قدرت، یک الگوریتم پردازش داده برای تبدیل داده‌های اندازه‌گیری دارای افزونگی و سایر اطلاعات شبکه به تخمینی از متغیرهای حالت سیستم است. در چند دهه اخیر، تخمین حالت در سطح سیستم‌های انتقال به عنوان یکی از مهمترین عناصر سیستم مدیریت انرژی در مراکز پایش و کنترل سیستم انتقال در سرتاسر دنیا به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. زیاد شدن تعداد داده‌های اندازه‌گیری در شبکه‌های انتقال باعث رؤیت‌پذیری سیستم و ایجاد توانایی تشخیص اطلاعات نادرست شده است. تخمین حالت در سیستم انتقال یک ابزار کلیدی در مراکز کنترل سیستم قدرت بوده و همراه با توابع ارزیابی امنیت شبکه برای اطمینان از بهره‌برداری ایمن از شبکه هر دو دقیقه یا کمتر اجرا می‌شود. تخمین حالت در سیستم قدرت می‌تواند برای اهداف زیر مورد استفاده قرار گیرد:

1-  شناسایی اطلاعات اندازه‌گیری نادرست و حذف آن‌ها

2- از بین بردن اثرات خطاهای کوچک در اندازه‌گیری‌ها

3- شناسایی خطاهای توپولوژی سیستم (وضعیت نادرست کلیدها)

4- به دست آوردن تخمینی از متغیرهای سیستم برای قسمت‌های پایش نشده سیستم که داده‌ی اندازه‌گیری آن‌ها از دست رفته و یا دچار تاخیر در ارسال شده است.

5- تخمین پارامترهای شبکه بر پایه‌ی وجود افزونگی در داده‌های اندازه‌گیری

تخمین حالت از اطلاعات اندازه‌گیری‌ها استفاده می‌کند تا یک جواب یکتا برای متغیرهای حالت ‏سیستم به دست آورد.‏

متغیرهای حالت سیستم معمولا با بردار ‏ ‏ نمایش داده می‌شود که می‌تواند شامل ولتاژ و زاویه ولتاژ تمامی ‏شین‌ها در شبکه باشند. برای تخمین حالت شبکه، از یک مجموعه داده اندازه‌گیری استفاده می‌شود. ‏کمیت‌های اندازه‌گیری می‌تواند شامل موارد زیر باشد:‏

‏- مقادیر تزریقی توان یا جریان شین‌ها

‏- اندازه ولتاژ شین‌ها

‏- توان اکتیو و راکتیو فلو در خطوط

‏- شبه‌اندازه‌گیری (تخمین) از کمیت‌های سیستم

‏- اندازه‌گیری‌های مجازی

‏- و …‏

یکی از مهمترین مراجعی که برای تخمین حالت در سیستم قدرت وجود دارد، کتاب تخمین حالت نوشته دکتر Abur می‌باشد. در فصل دوم این کتاب، تخمین حالت با روش WLS فرمول‌بندی و توضیح داده شده است. همچنین، این الگوریتم در یک سیستم تست سه باسه پیاده سازی شده است. در این فایل، برنامه تخمین حالت برای این مثال با روش توضیح داده شده در این فصل کتاب ارائه شده است. این برنامه شامل برنامه تشکیل بردار اندازه‌گیری‌ها، بردار تابع اندازه‌گیری‌ها، ماتریس ژاکوبین اندازه‌گیری‌ها و ماتریس بهره است. این برنامه برای سیستم های قدرت بزرگ تر و حتی با تغییرات اندکی در سیستم‌های توزیع نیز به راحتی قابل توسعه است.