一种基于卷积神经网络CNN的电力系统暂态电压稳定评估方法技术方案

技术编号:19822960 阅读:368 留言:0更新日期:2018-12-19 15:07
本发明专利技术涉及一种基于卷积神经网络CNN的电力系统暂态稳定评估方法,尤其是电力系统暂态电压稳定在线评估。为了解决在目前暂态电压传统评估方法无法满足准确性和快速性的问题,将CNN引入电力系统暂态稳定评估。技术方案主要分为两部分,第一步是离线训练:基于仿真数据进行预处理,得到36维输入特征量,形成训练集和测试集输入CNN,进行CNN网架结构和参数的优化,生成暂态稳定评估离线模型;第二步是获得故障后PMU量测数据构建36维特征量,输入训练好的暂态稳定评估离线模型,对暂态电压在线稳定状态进行评估。本发明专利技术解决在目前暂态电压传统评估方法无法满足准确性和快速性的问题,错误率低、测试时间短。

【技术实现步骤摘要】
一种基于卷积神经网络CNN的电力系统暂态电压稳定评估方法
本专利技术涉及一种基于卷积神经网络(convolutionalneuralnetworks,CNN)的电力系统暂态电压稳定评估方法,尤其是电力系统暂态电压稳定在线评估方法。
技术介绍
随着我国电力系统不断发展,跨省互联大规模电网和交直流输电线路投入运行,使电力系统的安全稳定运行面临着重大的考验。为使我国避免出现类似印度、西欧、美国大停电等特大安全事故,对电网进行暂态稳定评估进行研究是很有必要的。电力系统暂态稳定评估(transientstabilityas-sessment,TSA)是关系到电力系统稳定安全稳定运行的重要方法。暂态电压稳定特点:机理复杂,目前尚无统一理论;是一个动态过程,影响因素众多;感应电动机负荷造成的暂态电压失稳非常迅速,时间在0.1s-10s之间,对系统的安全稳定控制提出了较高的要求。目前,时域法和直接法是传统的暂态电压稳定评估中的常用方法,但时域法虽然结果较准确,但计算量大、费时长、速度上不能满足在线暂态电压稳定评估的要求;而直接法存在精度不高,计算结果偏保守,只适用于简单系统,复杂模型下仍有待研究,这本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于卷积神经网络CNN的电力系统暂态电压稳定评估方法,其特征在于,包括以下几个步骤:步骤1,进行卷积神经网络CNN离线训练,得到暂态稳定评估离线训练模型,具体包括:步骤1.1,利用Matlab和BPA,进行计算仿真,通过设置不同的运行方式和故障位置,来得到大量数据,并分为训练数据和测试数据步骤1.2,对步骤1.1中的故障数据进行预处理,构建36维特征量,并分为训练样本和测试样本,定义如下:特征量1为故障前发电机无功之和;特征量2~3为故障前节点的有功和无功之和;特征量4~5为故障前各支路有功和无功之和;特征量6~8为故障前节点电压最大值、最小值和均值;特征量9~11为故障前支路电流的最...

【技术特征摘要】
1.一种基于卷积神经网络CNN的电力系统暂态电压稳定评估方法,其特征在于,包括以下几个步骤:步骤1,进行卷积神经网络CNN离线训练,得到暂态稳定评估离线训练模型,具体包括:步骤1.1,利用Matlab和BPA,进行计算仿真,通过设置不同的运行方式和故障位置,来得到大量数据,并分为训练数据和测试数据步骤1.2,对步骤1.1中的故障数据进行预处理,构建36维特征量,并分为训练样本和测试样本,定义如下:特征量1为故障前发电机无功之和;特征量2~3为故障前节点的有功和无功之和;特征量4~5为故障前各支路有功和无功之和;特征量6~8为故障前节点电压最大值、最小值和均值;特征量9~11为故障前支路电流的最大值、最小值、方差;特征量12~14为t0故障发生时刻支路电流变化率的最大值、最小值、方差;特征量15~17为t0故障发生时刻节点电压变化率的最大值、最小值、方差;特征量18~20为t1故障切除时刻各发电机无功加速最大值、均值和方差;特征量21~23为t1故障切除时刻节点电压的最大值、最小值、方差;特征量24~26为t1故障切除时刻节点电压变化率的最大值、最小值、方差;特征量27~29为从t0到t1时刻各发电机增发无功的最大值,均值及方差;特征量30~32为从t0到t1时刻各节点电压相角变化量的最大值,均值与方差;特征量33~34为从t0到t1时刻支路有功和无功变化量之和;特征量35~36为从t0到t1时刻节点有功和无功变化量之和;步骤1.3,对应于每一个样本,根据母线电压持续低于0.75pu的时间不超过ls为电压稳定状态来确定样本的标签,形成测试集和样本集步骤1.4,根据训练集的大小和特点初步确定CNN的网络结构、卷积核的个数和大小,利用训练集进行训练,基于CNN训练过程中的损失函数来不断改变CNN网架结构、卷积核个数和大小,最终综合比较选...

【专利技术属性】
技术研发人员:任正龚庆武王达张平张晓达刘春晖杜智超张明明李斯特郑博文王波乔卉吴留闯
申请(专利权)人:国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院武汉大学国家电网有限公司
类型:发明
国别省市:内蒙古,15

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