[發(fā)明專利]一種基于ELM和TF的電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定快速評估方法

有效

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• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108053128B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李峰;王琦;湯奕
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于ELM和TF的電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定快速評估方法，其特征在于，包括：基于全局系統(tǒng)信息建立ELM暫態(tài)穩(wěn)定評估模型，對電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行快速評估，如果ELM評估結(jié)果未落入預(yù)先設(shè)定的可信區(qū)間，則使用TF方法，通過采集發(fā)電機(jī)功角軌跡進(jìn)行穩(wěn)定性預(yù)測，實(shí)現(xiàn)對ELM評估結(jié)果的校驗(yàn)或修正，具體包括以下步驟：

(1)檢測系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)檢測到系統(tǒng)故障或人工干預(yù)時，啟動軌跡預(yù)測程序，對系統(tǒng)故障后指定時間窗ΔT內(nèi)的穩(wěn)定狀態(tài)信息進(jìn)行預(yù)測；

(2)檢測是否存在通信故障，從而造成ELM預(yù)測所需信息不足的情況，若存在，則進(jìn)入步驟(3)；若不存在，則進(jìn)入步驟(4)；

(3)修正樣本庫，重新生成關(guān)鍵信息表，重新訓(xùn)練ELM，根據(jù)可用的系統(tǒng)備用信息，利用ELM方法進(jìn)行預(yù)測，并對ELM的輸出結(jié)果進(jìn)行判斷，若輸出結(jié)果在可信區(qū)間內(nèi)，則進(jìn)入步驟(8)，否則，進(jìn)入步驟(5)；

(4)根據(jù)采集的系統(tǒng)動態(tài)信息，利用ELM方法進(jìn)行預(yù)測，輸出系統(tǒng)穩(wěn)定性狀態(tài)，并對ELM方法輸出的結(jié)果判斷，若輸出結(jié)果在可信區(qū)間內(nèi)，則進(jìn)入步驟(8)，否則，進(jìn)入步驟(5)；

(5)判斷是否存在由于通信故障而造成的基于模式庫的TF方法所需信息不足的情況，若存在，則進(jìn)入步驟(6)，若不存在，則進(jìn)入步驟(7)；

(6)依靠可正常進(jìn)行軌跡的機(jī)組所反映出的系統(tǒng)運(yùn)行工況信息，在受通信故障影響的機(jī)組的功角軌跡模式庫中，按照系統(tǒng)附加信息進(jìn)行匹配，進(jìn)行軌跡預(yù)測；

(7)利用采集的系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)的實(shí)時功角信息，在發(fā)電機(jī)功角軌跡模式庫中，按照發(fā)電機(jī)功角信息進(jìn)匹配，進(jìn)行軌跡預(yù)測；

(8)輸出軌跡預(yù)測和穩(wěn)定性評估結(jié)果，結(jié)束預(yù)測程序。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ELM和TF的電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定快速評估方法，其特征在于，所述ELM暫態(tài)穩(wěn)定評估模型以改進(jìn)費(fèi)希爾判別法選取的關(guān)鍵特征作為輸入，通過輸出值的正負(fù)判斷電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定評估結(jié)果，輸出值與電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性的映射關(guān)系為：

if T_Y≥0→T_Y＝1(穩(wěn)定)

if T_Y＜0→T_Y＝0(不穩(wěn)定)

其中T_Y為ELM暫態(tài)穩(wěn)定評估模型的輸出值。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于ELM和TF的電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定快速評估方法，其特征在于，所述ELM暫態(tài)穩(wěn)定評估模型的建立，其關(guān)鍵特征的選取來自以下初始特征：各發(fā)電機(jī)功角狀態(tài)信息、發(fā)電機(jī)功角和轉(zhuǎn)速變化信息、節(jié)點(diǎn)電壓幅值和相角變化信息、節(jié)點(diǎn)注入功率變化信息、穩(wěn)態(tài)下線路有功和無功信息、穩(wěn)態(tài)下發(fā)電機(jī)出力信息、擾動類型和地點(diǎn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于ELM和TF的電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定快速評估方法，其特征在于，所述改進(jìn)的費(fèi)希爾判別法以下式來評價一個單獨(dú)特征信息的區(qū)分度，即對于第k個特征，區(qū)分度表示為：

其中S_B^(k)和S_W^(k)是S_B和S_W中的第k個對角元素，而S_B是基于原始費(fèi)希爾準(zhǔn)則的類間的離差矩陣，S_W是基于原始費(fèi)希爾準(zhǔn)則的類內(nèi)的離差矩陣，根據(jù)上式，特征信息對應(yīng)的F_S值越大，相應(yīng)的區(qū)分度指標(biāo)越大，在分類時越重要。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ELM和TF的電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定快速評估方法，其特征在于，所述步驟(6)中發(fā)電機(jī)功角軌跡模式庫基于在線量測的或者離線仿真產(chǎn)生的樣本數(shù)據(jù)，對各發(fā)電機(jī)在不同場景下的功角度軌跡進(jìn)行整理，采用基于最小距離的層次聚類法進(jìn)行建立。