一種快速判斷電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的預(yù)測方法與流程

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種快速判斷電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的預(yù)測方法。

背景技術(shù)：

隨著大區(qū)域互聯(lián)電網(wǎng)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行面臨新的挑戰(zhàn)，因此對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析方法有了更高要求。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)測方法主要采用相軌跡幾何特征判據(jù)以及功角差門檻值判據(jù)，采用上述判據(jù)進(jìn)行預(yù)測存在預(yù)測時(shí)間長、準(zhǔn)確性差等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計(jì)合理、準(zhǔn)確度高的快速判斷電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的預(yù)測方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種快速判斷電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的預(yù)測方法，包括以下步驟：

步驟1、在每個(gè)判斷周期內(nèi)利用WAMS獲得受擾功角軌跡的實(shí)時(shí)測量數(shù)據(jù)；

步驟2、多機(jī)系統(tǒng)對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行同調(diào)分群處理；

步驟3、利用改進(jìn)LS-SVR算法獲得未來一段時(shí)間內(nèi)的功角預(yù)測軌跡{x}；

步驟4、判斷功角是否出現(xiàn)極大值，若出現(xiàn)極大值，則判斷系統(tǒng)穩(wěn)定；若未出現(xiàn)極大值，則執(zhí)行步驟5；

步驟5、利用相空間重構(gòu)，將功角預(yù)測軌跡{x}拆分成兩個(gè)子序列{x₁，x₂}，計(jì)算各個(gè)子序列的標(biāo)準(zhǔn)差σ和標(biāo)準(zhǔn)差偏差η；

步驟6、判斷標(biāo)準(zhǔn)差偏差η是否小于0，若η<0，則判斷系統(tǒng)穩(wěn)定；否則重復(fù)執(zhí)行步驟1至6；若連續(xù)三個(gè)周期出現(xiàn)η>0，則判斷系統(tǒng)失穩(wěn)。

所述標(biāo)準(zhǔn)差σ按下式計(jì)算：

其中，L_i為子第i個(gè)序列的長度，μ_i為第i個(gè)子序列的平均值；

所述標(biāo)準(zhǔn)差偏差按下式計(jì)算：

η＝σ₂-σ₁

其中，σ₁和σ₂分別為{x₁，x₂}兩個(gè)子序列的標(biāo)準(zhǔn)差，并且x₂滯后于x₁。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

本發(fā)明利用相空間重構(gòu)判據(jù)進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)測，與傳統(tǒng)判據(jù)相比，在預(yù)測時(shí)間和準(zhǔn)確度兩方面都得到明顯提高，失穩(wěn)預(yù)測時(shí)間由1.4s提高到1.1s，為后續(xù)的緊急控制贏取了寶貴時(shí)間，提高了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的預(yù)測方法流程圖；

圖2是實(shí)施例所用IEEE新英格蘭10機(jī)39節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的接線圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳述：

一種快速判斷電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的預(yù)測方法，如圖1所示，包括以下步驟：

步驟1、在每個(gè)判斷周期內(nèi)利用WAMS獲得受擾功角軌跡的實(shí)時(shí)測量數(shù)據(jù)。

步驟2、多機(jī)系統(tǒng)對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行同調(diào)分群處理。

步驟3、利用改進(jìn)LS-SVR算法獲得未來一段時(shí)間內(nèi)的功角預(yù)測軌跡{x}。

步驟4、判斷功角是否出現(xiàn)極大值，若出現(xiàn)極大值，則判斷系統(tǒng)穩(wěn)定；若未出現(xiàn)極大值，則執(zhí)行步驟5。

步驟5、利用相空間重構(gòu)，將功角預(yù)測軌跡{x}拆分成兩個(gè)子序列{x₁，x₂}，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差σ和標(biāo)準(zhǔn)差偏差η。

在本步驟中，各個(gè)子序列的標(biāo)準(zhǔn)差σ_i按下式計(jì)算：

其中，L_i為子序列i的長度，μ_i為子序列i的平均值。

標(biāo)準(zhǔn)差偏差按下式計(jì)算：

η＝σ₂-σ₁

其中，σ₁和σ₂分別為{x₁，x₂}兩個(gè)子序列的標(biāo)準(zhǔn)差，并且x₂滯后于x₁。

步驟6、判斷標(biāo)準(zhǔn)差偏差η是否小于0，若η<0，則判斷系統(tǒng)穩(wěn)定，重復(fù)執(zhí)行步驟1至6；若連續(xù)三個(gè)周期出現(xiàn)η>0，則判斷系統(tǒng)失穩(wěn)。

下面以圖2所示的IEEE新英格蘭10機(jī)39節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)為例，說明本發(fā)明與傳統(tǒng)預(yù)測方法的優(yōu)越性：

利用PSD-BPA進(jìn)行建模仿真，獲取故障后功角作為WAMS實(shí)時(shí)測量值；利用matlab編程。比較分析兩種模式下，不同判據(jù)的預(yù)測時(shí)間，比較結(jié)果如表1所示。

表1

從上表中可以看出：對于算例1，故障時(shí)間為0.1s，故障切除時(shí)間為0.4s，三種判據(jù)均判斷穩(wěn)定；對于算例2，故障時(shí)間為0.1s，故障切除時(shí)間為0.4s。對于系統(tǒng)失穩(wěn)的判斷，相空間重構(gòu)判據(jù)的預(yù)測時(shí)間為1.1s，相軌跡幾何特征判據(jù)的預(yù)測時(shí)間為1.4s，功角差門檻值判據(jù)的預(yù)測時(shí)間為1.56s。因此利用本發(fā)明提供的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的預(yù)測方法，可提前0.46s判斷系統(tǒng)失穩(wěn)，為后續(xù)的緊急控制贏取了寶貴時(shí)間，提高了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。

需要強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明所述的實(shí)施例是說明性的，而不是限定性的，因此本發(fā)明包括并不限于具體實(shí)施方式中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。