一种数据驱动的在线快速评估电网暂态电压安全性的方法技术

本发明专利技术提出一种数据驱动的在线快速评估电网暂态电压安全性的方法，属于电力系统运行控制技术领域。该方法首先，设定电网运行状态量的限值，将符合电网运行状态量限值的电网运行方式存储到离线数据库；计算基于母线电压轨迹的评估电网暂态电压安全性指标TVSI；仿真分析离线数据库中每种电网运行方式对应的TVSI，并将结果补充到离线数据库中；从更新后的离线数据库中选取当前电网运行方式的临近电网运行方式，用临近电网运行方式拟合当前电网运行方式的暂态电压安全性指标，得到当前电网运行方式的暂态电压安全性评估结果。本发明专利技术可以快速评估电网的暂态电压安全性，可以用于在线分析和无功优化问题的稳定约束判定。

A data-driven method for on-line and rapid assessment of power grid transient voltage security

【技术实现步骤摘要】
一种数据驱动的在线快速评估电网暂态电压安全性的方法
本专利技术涉及一种数据驱动的在线快速评估电网暂态电压安全性的方法，属于电力系统运行控制

技术介绍
近年来，我国建设并投运了多条大容量远距离输电线路，形成了一批典型的送端区域电网(以下简称：送端电网)和受端区域电网(以下简称：受端电网)。受端电网依赖外部输送有功功率，其区域内部的发电量小于负荷量。因为传统的同步发电机可以用作无功源，因此受端电网的无功源容量相对较少，导致其内部的电压稳定性较差。在现代电网中，接入了大量的间歇式可再生能源发电设备(例如：风力发电、光伏发电等)、动态响应负荷(例如：空调)以及直流换流站等动态响应特性丰富的元件，因而其暂态电压安全问题也值得关注。对于大电网的暂态电压安全研究，目前大多依靠数值仿真软件。但仿真分析耗时较长，难以用于在线分析、无功优化问题的稳定约束判定等研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种数据驱动的在线快速评估电网暂态电压安全性的方法。本专利技术可以快速评估电网的暂态电压安全本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据驱动的在线快速评估电网暂态电压安全性的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n(1)设定电网运行状态量的限值，包括：电网控制状态量的限值和电网潮流结果状态量的限值；随机生成电网运行方式，分别计算每种电网运行方式对应的潮流结果，将符合电网运行状态量限值的电网运行方式及其对应的电网的控制状态量集合存储到离线数据库中；具体步骤如下：/n(1-1)设定电网控制状态量的限值：/n定义Ω

【技术特征摘要】
1.一种数据驱动的在线快速评估电网暂态电压安全性的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)设定电网运行状态量的限值，包括：电网控制状态量的限值和电网潮流结果状态量的限值；随机生成电网运行方式，分别计算每种电网运行方式对应的潮流结果，将符合电网运行状态量限值的电网运行方式及其对应的电网的控制状态量集合存储到离线数据库中；具体步骤如下：
(1-1)设定电网控制状态量的限值：
定义ΩGrid为电网中母线的集合，将ΩGrid分为三个子集合分为记为ΩPV、ΩPQ、ΩVθ；其中，ΩPV中的母线为PV节点，ΩPQ中的母线为PQ节点，ΩVθ中的母线为Vθ节点；
定义CSV为电网控制状态量集合，表达式如下：






SVsp＝{Visp|i∈ΩPV∪ΩVθ}






Sθsp＝{θisp|i∈ΩVθ}
Pg,isp,min≤Pg,isp≤Pg,isp,max,i∈ΩPV
Visp,min≤Visp≤Visp,max,i∈ΩPV∪ΩVθ
Pl,isp,min≤Pl,isp≤Pl,isp,max,i∈ΩGrid
Ql,isp,min≤Ql,isp≤Ql,isp,max,i∈ΩGrid



其中，为ΩPV中母线的发电机有功出力设定值的集合，SVsp为ΩPV和ΩVθ中母线的电压幅值设定值的集合，为电网中母线的有功负荷量设定值的集合，为电网中母线的无功负荷量设定值的集合，Sθsp为ΩVθ中母线的电压相角设定值的集合；Pg,isp为母线i的发电机有功出力设定值，Visp为母线i的电压幅值设定值，Pl,isp为母线i的有功负荷量设定值，Ql,isp为母线i的无功负荷量设定值，θisp为母线i的电压相角设定值；Pg,isp,min是母线i的发电机无功出力设定值下限，Pg,isp,max是母线i的发电机无功出力设定值上限，Visp,min是母线i的电压幅值设定值下限，Visp,max是母线i的电压幅值设定值上限，Pl,isp,min是母线i的有功负荷量设定值下限，Pl,isp,max是母线i的有功负荷量设定值上限，Ql,isp,min是母线i的无功负荷量设定值下限，Ql,isp,max是母线i的无功负荷量设定值上限，是电网中母线电压相角设定值的最大值，是电网中母线电压相角设定值的最小值；
(1-2)设定电网潮流结果状态量的限值；
定义RSV为电网的潮流结果状态量集合，表达式如下：















SVRlt＝{ViRlt|i∈ΩGrid}
SθRlt＝{θiRlt|i∈ΩGrid}
Pg,iRlt,min≤Pg,iRlt≤Pg,iRlt,max,i∈ΩPV∪ΩVθ
Qg,iRlt,min≤Qg,iRlt≤Qg,iRlt,max,i∈ΩPV∪ΩVθ
Pl,iRlt,min≤Pl,iRltRlt≤Pl,iRlt,max,i∈ΩGrid
Ql,iRlt,min≤Ql,iRlt≤Ql,iRlt,max,i∈ΩGrid
ViRlt,min≤ViRlt≤ViRlt,max,i∈ΩGrid



其中，为ΩPV和ΩVθ中母线的发电机有功出力潮流结果的集合，为ΩPV和ΩVθ中母线的发电机无功出力潮流结果的集合，为电网中母线的有功负荷量潮流结果的集合，为电网中母线的无功负荷量潮流结果的集合，SVRlt为电网中母线的电压幅值潮流结果的集合，SθRlt为电网中母线的电压相角潮流结果的集合；Pg,iRlt为母线i的发电机有功出力潮流结果，Qg,iRlt为母线i的发电机无功出力潮流结果，Pl,iRlt为母线i的有功负荷量潮流结果，Ql,iRlt为母线i的发电机无功负荷量潮流结果，ViRlt为母线i的电压幅值潮流结果，θiRlt为母线i的电压相角潮流结果；Pg,iRlt,min是母线i的发电机有功出力潮流结果下限，Pg,iRlt,max是母线i的发电机有功出力潮流结果上限，Qg,iRlt,min是母线i的发电机无功出力潮流结果下限，Qg,iRlt,max是母线i的发电机无功出力潮流结果上限，Pl,iRlt,min是母线i的有功负荷量潮流结果下限，Pl,iRlt,max是母线i的有功负荷量潮流结果上限，Ql,iRlt,min是母线i的无功负荷量潮流结果下限，Ql,iRlt,max是母线i的无功负荷量潮流结果上限，ViRlt,min是母线i的电压幅值潮流结果下限，ViRlt,max是母线i的电压幅值潮流结果上限，是电网中母线电压相角潮流结果的最大值，是电网中母线电压相角潮流结果的最小值；
(1-3)随机生成若干电网运行方式，筛选出潮流结果状态量和控制状态量均符合对应限值的电网运行方式，并将筛选后的电网运行方式对应的控制状态量结果作为一个样本存储到离线数据库中；
离线数据库的存储格式如下：
DB＝{Case1,...,Casen}
Casei＝{i,CSVi}
其中，Casei是离线数...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭贝斯，汤磊，罗亚洲，李柱华，贾琳，王雪飞，赵文禄，齐子杰，
申请(专利权)人：国家电网公司华北分部，北京清大高科系统控制有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11