[發明專利]一種電力系統暫態電壓穩定裕度預測方法及系統

在審

• 申請號: 202011086438.8
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112290539A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 孫志媛;胡斌江;劉默斯;張杰;李明珀;郭琦;張翌暉;朱益華
• 申請（專利權）人: 廣西電網有限責任公司電力科學研究院;南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/06
• 代理公司: 北京國帆知識產權代理事務所(普通合伙) 11334
• 代理人: 劉小哲

本發明公開了一種電力系統暫態電壓穩定裕度預測方法及系統，其方法包括：構建給定電網運行方式下的相關特征量；基于所述相關特征量，通過動態調整負荷大小和發電機出力形成電力系統運行數據集；基于電力系統安全穩定導則，利用所述電力系統運行數據集計算出暫態電壓穩定裕度；構建極端梯度提升模型，結合所述電力系統運行數據集和所述暫態電壓穩定裕度對所述極端梯度提升模型進行訓練調整，獲取最優的電壓穩定裕度預測模型。本發明實施例可滿足電力系統暫態電壓穩定裕度評估快速性和準確性要求，且可自適應于電網運行方式改變的場景。

技術領域

本發明涉及電力技術領域，尤其涉及一種電力系統暫態電壓穩定裕度預測方法及系統。

背景技術

隨著經濟的快速發展，負荷構成以及特性發生了巨大變化，工業密集區域負荷重，暫態電壓穩定問題不容忽視。傳統的暫態電壓穩定裕度預測方法中的時域仿真法計算速度慢，難以滿足電力系統暫態電壓穩定裕度評估快速性和準確性要求。另一種基于人工智能的電力系統暫態電壓穩定裕度預測方法具有實時響應的優點，但當系統的運行方式發生較大變化時將使得預測模型的精度顯著下降。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，本發明提供了一種電力系統暫態電壓穩定裕度預測方法及系統，可滿足電力系統暫態電壓穩定裕度評估快速性和準確性要求，且可自適應于電網運行方式改變的場景。

為了解決上述問題，本發明提出了一種電力系統暫態電壓穩定裕度預測方法，所述方法包括：

構建給定電網運行方式下的相關特征量；

基于所述相關特征量，通過動態調整負荷大小和發電機出力形成電力系統運行數據集；

基于電力系統安全穩定導則，利用所述電力系統運行數據集計算出暫態電壓穩定裕度；

構建極端梯度提升模型，結合所述電力系統運行數據集和所述暫態電壓穩定裕度對所述極端梯度提升模型進行訓練調整，獲取最優的電壓穩定裕度預測模型。

可選的，所述相關特征量包括電氣特征量和支路類別特征量；其中所述電氣特征量包括支路有功潮流、支路無功潮流和母線電壓，所述支路類別特征量包括支路檢修狀態值和支路正常狀態值。

可選的，所述基于電力系統安全穩定導則，利用所述電力系統運行數據集計算出暫態電壓穩定裕度包括：

通過所述電力系統運行數據集生成N-1故障集，并調用時域仿真軟件對所述N-1故障集進行時域仿真，生成所述暫態電壓穩定裕度。

可選的，所述構建極端梯度提升模型，結合所述電力系統運行數據集和所述暫態電壓穩定裕度對所述極端梯度提升模型進行訓練調整包括：

利用分類回歸決策樹算法對所述電力系統運行數據集進行映射處理，獲取預測輸出值；

確定所述極端梯度提升模型的損失函數，并結合所述預測輸出值和所述暫態電壓穩定裕度對所述損失函數進行優化處理。

另外，本發明實施例還提供了一種電力系統暫態電壓穩定裕度預測系統，所述系統包括：

構建模塊，用于構建給定電網運行方式下的相關特征量；

獲取模塊，用于基于所述相關特征量，通過動態調整負荷大小和發電機出力形成電力系統運行數據集；

計算模塊，用于基于電力系統安全穩定導則，利用所述電力系統運行數據集計算出暫態電壓穩定裕度；

訓練模塊，用于構建極端梯度提升模型，結合所述電力系統運行數據集和所述暫態電壓穩定裕度對所述極端梯度提升模型進行訓練調整，獲取最優的電壓穩定裕度預測模型。