[發明專利]一種用于軌道交通供電的電壓閃變快速評估方法及系統

有效

• 申請號: 202010415827.4
• 申請日: 2020-05-16
• 公開（公告）號: CN111525562B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 郭海龍;達朝宗;冒立國
• 申請（專利權）人: 國網甘肅省電力公司蘭州供電公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/06;H02J3/48
• 代理公司: 西安合創非凡知識產權代理事務所(普通合伙) 61248
• 代理人: 楊蕾

1.一種用于軌道交通供電的電壓閃變快速評估方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，建立地鐵負荷的概率模型；

S2，進行概率潮流計算；

S3，根據電壓的概率分布來進行電壓閃變值的計算；

S4，將所得的電壓閃變值進行數據傳輸與共享，并根據所得數據進行電壓閃變值的預測與預警；

所述步驟S1包括地鐵牽引負荷的建模，負荷模型的參數求解，參數求解又包括適應度函數的選?。?/p>

地鐵牽引負荷的建模：

牽引負荷概率模型如下：

模型參數的求解：采用一種協同粒子群優CPSO算法進行參數辨識；

適應度函數的選取：適應度函數選為:

所述步驟S2包括采用擬蒙特卡洛采樣生成樣本，用Nataf變換進行負荷的相關性處理，用半不變量法進行潮流求解，得到供電系統電壓的概率分布；

概率潮流計算：

將地鐵負荷接入供電系統，進行概率潮流計算，包括采用擬蒙特卡洛采樣生成樣本，用Nataf變換進行負荷的相關性處理，用半不變量法進行潮流求解，得到電壓的概率分布；主要流程如下：

用牛拉法進行交直流潮流的初始計算；

計算注入功率的累積分布函數,進行QMCS采樣；

進而由可獲得注入功率的半不變量；

計算得到入線口的節點電壓的半不變量，由Gram-Charlier級數展開，得到節點電壓；

測試進線口節點電壓，計算是否越限，并記錄；

所述步驟S3包括抽取電壓序列，對電壓序列進行FFT變換，根據電壓波動求取瞬時閃變視感度，最后求取電壓閃變瞬時值；

根據電壓的概率分布來進行電壓閃變值的計算：

(1)首先運用擬蒙特卡洛采樣法對牽引負荷進行抽樣，然后進行概率潮流計算得到電壓值序列U(N)：

(2)對序列U(N)進行FFT變換，得到其離散頻譜數列U_f(k)

U_f(k)＝FFT[U(N)]

采用FFT分解，該法要求采樣點數N為2的某次冪，U(N)的頻譜分辨率隨采樣點數的不同而不同，當采樣點數取2048次時，即頻譜分辨率為0.0244時，S(t)計算值基本接近于理論值；

(3)根據電壓波動的定義ΔU＝U_max-U_min可知，d(i)為i頻率下的電壓波動值，其值為正弦電壓方均根值曲線幅值的2倍；則，該頻率下的S_i(t)通過下列公式計算：

S_i(t)＝[d(i)/d_i]²

(4)計算某一電壓序列U(N)的瞬時閃變視感度，將其經過傅里葉分解后得到各次諧波對應的S_i(t)值進行求和：

以上是S(t)的離散化步驟，得到S(t)；

(5)計算出電壓信號瞬時閃變值

所述步驟S4包括電壓閃變值數據的處理、電壓閃變值模型的建立及預測結果的輸出與預警,電壓閃變值模型采用灰色模型、線性模型和隨機時間序列模型自適應加權和優選組合得到預測結果。

2.一種如權利要求1所述的用于軌道交通供電的電壓閃變快速評估方法的系統，其特征在于，包括：

模型建立模塊，用于建立地鐵負荷的概率模型；

概率潮流計算模塊，用于進行概率潮流計算；

電壓閃變值計算模塊，用于根據電壓的概率分布來進行電壓閃變值的計算；

電壓閃變值處理模塊，用于將所得的電壓閃變值進行數據傳輸與共享，并根據所得數據進行電壓閃變值的預測與預警；

所述模型建立模塊用于地鐵牽引負荷的建模，負荷模型的參數求解，參數求解又包括適應度函數的選取；

所述概率潮流計算模塊用于采用擬蒙特卡洛采樣生成樣本，用Nataf變換進行負荷的相關性處理，用半不變量法進行潮流求解，得到供電系統電壓的概率分布；

所述電壓閃變值計算模塊用于抽取電壓序列，對電壓序列進行FFT變換，根據電壓波動求取瞬時閃變視感度，最后求取電壓閃變瞬時值；

所述電壓閃變值處理模塊用于用于電壓閃變值數據的處理、電壓閃變值模型的建立及預測結果的輸出與預警。