[發明專利]暫態電壓安全穩定裕度估算方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 202011435903.4
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112653131B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 徐泰山;鮑顏紅;任先成;徐偉;周海鋒;薛峰;王勝明;邵偉;郭劍;劉強;查顯煜
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;南瑞集團有限公司;國網山東省電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 俞翠華

本發明公開了一種暫態電壓安全穩定裕度估算方法、裝置及系統，方法包括基于預設的約束，通過優化暫態電壓安全穩定特征量差異要求參數和暫態電壓安全穩定裕度估算模型的參數，對用于聚類分析的樣本進行樣本組數最小化分組；通過優化各樣本組基于暫態電壓安全穩定特征量的方式距離模型的參數，確定各樣本組以中心樣本為基準的有效方式距離；針對新方式下特征量關聯設備都處于投運狀態的樣本組，計算中心樣本、新方式二者間方式距離與有效方式距離的比值，根據其中最小值對應的中心樣本及其所屬樣本組裕度估算模型的參數優化值，估算新方式的暫態電壓安全穩定裕度，大幅度提升了暫態電壓安全穩定評估的計算速度。

技術領域

本發明屬于電網安全穩定分析技術領域，具體涉及一種暫態電壓安全穩定裕度估算方法、裝置及系統。

背景技術

隨著電網規模增大，基于時域仿真的暫態安全穩定分析的計算量快速增加；隨著電網的新能源裝機占比持續升高和電力市場現貨交易規模不斷擴大，針對少量典型方式進行暫態安全穩定分析的電網調控模式已不適應電網運行方式靈活多變的實際需求；隨著電網電力電子化特征的不斷顯現，電網的暫態安全穩定特性愈來愈復雜，僅通過人工設置少量預想故障對電網進行基于時域仿真的暫態安全穩定分析，已不能掌控電網運行的暫態安全穩定風險。為了全面掌握復雜大電網暫態安全穩定特性，充分挖掘大電網的輸電潛力，需要研究的電網運行方式難以計數，僅N-1的預想故障數已上萬個，采用基于時域仿真的暫態安全穩定分析單一手段已無法適應。

引入人工智能技術，研究暫態安全穩定裕度直接估算方法，只針對裕度估算值小的預想故障進行基于時域仿真的暫態安全穩定分析，大幅度提高電網暫態安全穩定分析的效率，才能適應復雜大電網暫態安全穩定分析的實際需要。目前在暫態電壓安全穩定分析方面，已有不少引入人工智能技術的新方法，但在暫態電壓安全穩定還是空白。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種暫態電壓安全穩定裕度估算方法、裝置及系統，能夠克服依賴人工經驗設置少量電網運行方式、少量預想故障集進行電網暫態電壓安全穩定評估的缺陷，為全面深入掌握電網暫態電壓安全穩定特性，保障電網安全穩定、經濟高效、低碳環保運行提供技術手段。

為了實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

第一方面，本發明提供了一種暫態電壓安全穩定裕度估算方法，包括：

以聚類分析樣本的分組數最小為優化目標，基于預設的約束條件，優化暫態電壓安全穩定特征量差異要求參數和暫態電壓安全穩定裕度估算模型的參數，獲得樣本組集、樣本組集中各樣本組的中心樣本，以及樣本組集中各樣本組暫態電壓安全穩定裕度估算模型的參數優化值；

基于所述樣本組集構建有效樣本組集，針對所述有效樣本組集中的各個樣本組，分別計算出對應的有效方式距離；

基于所述有效樣本組集構建估算樣本組集，計算所述估算樣本組集中各樣本組的中心樣本與新運行方式之間的方式距離；

計算出所述估算樣本組集中各樣本組的中心樣本與新運行方式之間的方式距離與其有效方式距離之比，并篩選出最小比值；

當所述最小比值小于設定閾值時，將與該最小比值對應的樣本組的中心樣本作為用于新運行方式下暫態電壓安全穩定裕度估算的基準樣本，并根據暫態電壓安全穩定裕度估算模型、基準樣本及基準樣本所屬樣本組暫態電壓安全穩定裕度估算模型的參數優化值，確定新運行方式下暫態電壓安全穩定裕度估算值。

可選地，所述獲得樣本組集、樣本組集中各樣本組的中心樣本，以及樣本組集中各樣本組暫態電壓安全穩定裕度估算模型的參數優化值的獲取方法包括：