[發(fā)明專利]數(shù)據(jù)驅動的電力系統(tǒng)電壓薄弱節(jié)點在線辨識方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810764027.6
• 申請日: 2018-07-12
• 公開（公告）號: CN108899897B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設計）人: 李衛(wèi)星;邢晨;劉道偉;李柏青;楊紅英;陰宏民;于駿;安天瑜;李澤宇;高德賓
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學;中國電力科學研究院有限公司;國家電網(wǎng)公司東北分部
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

數(shù)據(jù)驅動的電力系統(tǒng)電壓薄弱節(jié)點在線辨識方法，涉及電力系統(tǒng)在線靜態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢評估領域。本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的基于戴維南等值參數(shù)和阻抗匹配原理的電壓穩(wěn)定薄弱節(jié)點辨識方法，應用于非線性電力系統(tǒng)準確性差的問題。根據(jù)電力系統(tǒng)實時運行狀態(tài)得到各個發(fā)電機節(jié)點的電壓和電流信息，將電力系統(tǒng)中的各個發(fā)電機節(jié)點聚合為一個發(fā)電機節(jié)點，得到聚合后的發(fā)電機節(jié)點的凈輸出功率，根據(jù)所述的電壓和電流信息和所述的凈輸出功率獲得聚合后的發(fā)電機節(jié)點電勢；利用該電勢、電力系統(tǒng)中某個負荷節(jié)點的電壓和電流信息，得到等值阻抗；將等值阻抗和相應負荷節(jié)點的負荷阻抗的比值作為該負荷節(jié)點的負荷阻抗比指標，實現(xiàn)電壓薄弱節(jié)點的辨識。用于辨識電壓薄弱節(jié)點。

技術領域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)薄弱節(jié)點的在線識別，屬于電力系統(tǒng)在線靜態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢評估領域。

背景技術

電力系統(tǒng)的電源與負荷日趨多樣化，其發(fā)電特性與負荷特性對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的影響受到廣泛關注。通過阻抗匹配原理將戴維南等值與電網(wǎng)電壓穩(wěn)定結合，可以提高電網(wǎng)電壓失穩(wěn)的辨識效率。迄今為止，戴維南等值參數(shù)辨識方法都基于各種假設條件，具有一定的局限性。而且，還有一部分辨識方法由于沒有考慮待辨識參數(shù)自身的合理約束，導致求得的結果出現(xiàn)嚴重偏差。因此，尋求一種準確度高、適應性強的薄弱節(jié)點辨識方法顯得尤為重要。

雖然目前有大量的文獻研究戴維南等值參數(shù)辨識方法，但都受到了大電網(wǎng)的時變性和非線性的制約。目前為止，現(xiàn)有戴維南等值參數(shù)辨識方法主要有以下三類：

(1)基于多時刻局部量測的戴維南等值參數(shù)辨識方法，這一類方法需要等值節(jié)點處多時間斷面的實測數(shù)據(jù)。通過假設采樣時間間隔內(nèi)，從等值節(jié)點看向系統(tǒng)的戴維南參數(shù)不發(fā)生變化，利用曲線擬合的方法計算戴維南等值參數(shù)。但該類方法存在的問題是系統(tǒng)非線性較強時無法滿足量測時間間隔內(nèi)戴維南參數(shù)不變的前提。

(2)基于單時刻全網(wǎng)量測的網(wǎng)絡化簡方法，這一類方法需要單時間斷面所有節(jié)點的實測數(shù)據(jù)。雖然克服了多時刻局部量測方法中的參數(shù)漂移問題，但該類方法存在的問題是改變了非線性元件的特性或沒有明確的耦合項處理方式。

(3)基于單時刻局部量測和虛擬擾動的戴維南等值參數(shù)辨識方法，這一類方法需要單時間斷面系統(tǒng)局部的實際量測數(shù)據(jù)，與添加虛擬擾動后得到系統(tǒng)局部的非實際量測數(shù)據(jù)相配合，計算系統(tǒng)戴維南等值參數(shù)。這一類方法存在的問題是具有初值依賴性或有隱含前提。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的基于戴維南等值參數(shù)和阻抗匹配原理的電壓穩(wěn)定薄弱節(jié)點辨識方法，應用于非線性電力系統(tǒng)準確性差的問題。現(xiàn)提供數(shù)據(jù)驅動的電力系統(tǒng)電壓薄弱節(jié)點在線辨識方法。

數(shù)據(jù)驅動的電力系統(tǒng)電壓薄弱節(jié)點在線辨識方法，所述方法包括以下步驟：

步驟一、根據(jù)電力系統(tǒng)實時運行狀態(tài)，得到各個發(fā)電機節(jié)點的電壓和電流信息，將電力系統(tǒng)中的各個發(fā)電機節(jié)點聚合為一個發(fā)電機節(jié)點，得到聚合后的發(fā)電機節(jié)點的凈輸出功率，根據(jù)所述的電壓和電流信息和所述的凈輸出功率獲得聚合后的發(fā)電機節(jié)點電勢；

步驟二、利用聚合后的發(fā)電機節(jié)點電勢、電力系統(tǒng)中某個負荷節(jié)點的電壓和電流信息，得到等值阻抗；

步驟三、將等值阻抗和相應負荷節(jié)點的負荷阻抗的比值作為該負荷節(jié)點的負荷阻抗比指標L，根據(jù)該阻抗比指標L，實現(xiàn)電力系統(tǒng)中電壓薄弱節(jié)點的辨識。

本發(fā)明的有益效果為：

本申請通過化簡電力系統(tǒng)網(wǎng)絡，將系統(tǒng)發(fā)電機節(jié)點和負荷節(jié)點分類聚合，分別化簡，得到等值負荷支路聯(lián)結于源端的分類聚合等值網(wǎng)絡。通過計算從某個節(jié)點看進去的等值阻抗與該節(jié)點的負荷阻抗的阻抗模比值，識別電力系統(tǒng)電壓薄弱節(jié)點。本申請與現(xiàn)有戴維南等值參數(shù)辨識方法的阻抗模指標相比，該方法基于單時間斷面的量測數(shù)據(jù)，僅需要系統(tǒng)發(fā)電機節(jié)點量測數(shù)據(jù)，不需要網(wǎng)絡參數(shù)。并且，本申請通過應用于IEEE標準系統(tǒng)，驗證了數(shù)據(jù)驅動的電力系統(tǒng)電壓薄弱節(jié)點在線辨識方法的有效性。

附圖說明