[發(fā)明專利]適用于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定評估的特征選擇方法及裝置

在審

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• 申請日: 2019-01-15
• 公開（公告）號: CN109636248A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡偉;韓月;郭秋婷;胡海艦;楊瀅璇;杜金水;陳波;蔡德峰;張明勛;陳鋼;周全;李萬智;周林;藍(lán)健均;張亞迪;劉陽;伍建明;劉振濤;王贊;周虹春
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)西藏電力有限公司;國家電網(wǎng)公司西南分部
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06K9/62
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤

本發(fā)明公開了一種適用于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定評估的特征選擇方法及裝置，其中，方法包括以下步驟：通過暫態(tài)穩(wěn)定時域仿真得到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定結(jié)果的樣本數(shù)據(jù)集，并確定電力系統(tǒng)的候選特征集；采用Relief算法對候選特征集的候選特征進(jìn)行初篩，其中，根據(jù)各個特征和類別之間的相關(guān)性計(jì)算每個候選特征的權(quán)重，并按特征權(quán)重大小排序，以得到特征初篩結(jié)果；采用基于支持向量機(jī)SVM模型的Wrapper方法對特征初篩結(jié)果進(jìn)行訓(xùn)練，以得到描述電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的特征集；根據(jù)特征集采用特征量追加法獲取特征選擇結(jié)果。該方法能夠更加快速、準(zhǔn)確的得到與電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定強(qiáng)相關(guān)的特征，使得所選特征可以作為電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定評估的關(guān)鍵控制量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定分析技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種適用于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定評估的特征選擇方法及裝置。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定評估是關(guān)系到電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要問題，也是電力系統(tǒng)中研究的一個重要課題。隨著電網(wǎng)發(fā)展越來越迅速，全國聯(lián)網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，導(dǎo)致電力系統(tǒng)潮流運(yùn)行中特征量數(shù)目十分龐大。在電網(wǎng)的安全穩(wěn)定問題研究中，找到起關(guān)鍵作用的特征對于電網(wǎng)的監(jiān)控與安全運(yùn)行十分重要。

電力系統(tǒng)運(yùn)行中可供選擇的潮流量巨大，包括發(fā)電機(jī)出力、負(fù)荷和線路潮流等，如果全部拿來用作暫態(tài)穩(wěn)定評估的輸入容易導(dǎo)致模型訓(xùn)練困難，計(jì)算復(fù)雜度大而且不利于相關(guān)控制措施的采取。特征選擇主要是從系統(tǒng)大量的潮流量中針對特定故障選取一個潮流量的子集，用于后續(xù)的暫態(tài)穩(wěn)定評估。

目前，通常依據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)選取潮流特征作為對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定評估的關(guān)鍵控制對象進(jìn)行研究，僅靠人工經(jīng)驗(yàn)難以準(zhǔn)確、全面地掌握電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)律，可能會忽略電網(wǎng)運(yùn)行的潛在問題。

特征選擇方法依據(jù)是否獨(dú)立于后續(xù)的學(xué)習(xí)算法，一般可以分為過濾式(Filter)和封裝式(Wrapper)兩種。Filter與后續(xù)的學(xué)習(xí)算法無關(guān)，是直接利用所有訓(xùn)練數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)性能選擇特征，計(jì)算量相對小，速度快，但有可能選擇的結(jié)果與后續(xù)學(xué)習(xí)算法的性能偏差較大。Wrapper利用后續(xù)學(xué)習(xí)算法的訓(xùn)練準(zhǔn)確率評估特征子集，偏差小，但是計(jì)算量大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種適用于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定評估的特征選擇方法，該方法能夠更加快速、準(zhǔn)確的得到與電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定強(qiáng)相關(guān)的特征，使得所選特征可以作為電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定評估的關(guān)鍵控制量。

本發(fā)明的另一個目的在于提出一種適用于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定評估的特征選擇裝置。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面實(shí)施例提出了一種適用于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定評估的特征選擇方法，包括以下步驟：通過暫態(tài)穩(wěn)定時域仿真得到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定結(jié)果的樣本數(shù)據(jù)集，并確定所述電力系統(tǒng)的候選特征集；采用Relief算法對所述候選特征集的候選特征進(jìn)行初篩，其中，根據(jù)各個特征和類別之間的相關(guān)性計(jì)算每個候選特征的權(quán)重，并按特征權(quán)重大小排序，以得到特征初篩結(jié)果；采用基于支持向量機(jī)SVM(Support Vector Machine，支持向量機(jī))模型的Wrapper方法對所述特征初篩結(jié)果進(jìn)行訓(xùn)練，以得到描述電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的特征集；根據(jù)所述特征集采用特征量追加法獲取特征選擇結(jié)果。

本發(fā)明實(shí)施例的適用于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定評估的特征選擇方法，依次使用Filter方法和Wrapper方法進(jìn)行兩階段的特征選擇，以電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定評估為目標(biāo)，解決電力系統(tǒng)特征選擇問題。首先采用Relief算法作為Filter階段進(jìn)行特征初篩，其次采用支持向量機(jī)模型作為Wrapper階段對特征量作進(jìn)一步篩選，并提出一種特征量追加法，實(shí)現(xiàn)利用較少的輸入量以獲得更好的分類效果，從而能夠更加快速、準(zhǔn)確的得到與電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定強(qiáng)相關(guān)的特征，使得所選特征可以作為電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定評估的關(guān)鍵控制量。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的適用于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定評估的特征選擇方法還可以具有以下附加的技術(shù)特征：