基于线性推演的大电网静态电压稳定态势评估方法及系统技术方案

本公开提出了基于线性推演的大电网静态电压稳定态势评估方法及系统，方法包括如下步骤：利用秒级时间尺度下的线性推演计算得到预估潮流断面下的稳定裕度指标和电压幅值；基于相邻断面间的稳定裕度差值构建反应电网运行发展趋势的电压稳定态势评估指标，通过电压稳定评估指标的大小判断系统运行的发展趋势。本公开通过采用线性推演方法可以准确快速的估算预估断面的稳定裕度指标，克服传统方法雅可比矩阵求逆运算所带来的计算量大的缺陷，适应后续防控优化决策的实时性需求，同时构建电压稳定态势评估指标，通过该指标可以直接判断电力系统的运行发展趋势。

【技术实现步骤摘要】
基于线性推演的大电网静态电压稳定态势评估方法及系统
本公开涉及电力系统运行控制相关
，具体的说，是涉及基于线性推演的大电网静态电压稳定态势评估方法及系统。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，并不必然构成在先技术。智能电网的重要功能之一就是要提高电网的态势感知、可视化及预警能力，以达到智能监控的目的。其中态势感知或评估是指在特定时间和空间下，对环境中各元素或对象的觉察、理解及对未来状态的预测，可以包括态势要素采集、实时态势理解、未来态势预测3个阶段。对于电力系统静态电压稳定来说，其态势感知可通过采集广域时空量测信息，利用数据挖掘或解析计算等手段对其进行分析和理解，并预估未来运行状态来实现对电网运行态势的有效预测。广域测量系统/相量测量单元(WAMS/PMU)技术可为电力系统稳定分析评估提供足够精度和速度的量测状态信息，不少学者在输电网态势感知的评估方法、架构体系以及电网运行状态趋势的综合评估、等领域取得了显著成果。现有技术中，一种电压态势预警等级的多级模糊综合评判方法，考虑系统故障、非故障和环境的多个特征指标来刻画电压态势的影响因素，但该方法的最大障碍在于不同因素模糊隶属度的确定及权重的选择。也有的采用模糊评估理论对电网运行趋势在线评估，提出初步估计加精确计算的两步骤，能够保证全面性和快速性的双重要求。也有文件提出依据系统运行的实时监测信息，建立基于定性趋势分析技术的综合趋势辨识模型，可兼顾系统运行点距边界的距离及运行状态的趋势和变化速率。专利技术人发现，上述方法大多基于量测信息对电网运行状态的各个侧面进行精细描述并形成全面的指标体系，且该类方法均采用模糊综合评判法对指标体系进行简化并给出合理的态势评估等级结果，能够实现运行状态趋势的综合评估。但由于指标体系本身较为繁杂并且趋势变化影响因素众多，导致所有指标的总体计算量很大，无法满足电网实时安全评估和态势分析的速度要求，此外考虑到综合评价指标为多个指标的结合，故难以将其与运行工况、控制措施形成直接的量化映射关系，导致无法依据态势评估结果来指导后续防控优化决策。
技术实现思路
本公开为了解决上述问题，提出了基于线性推演的大电网静态电压稳定态势评估方法及系统，计算简单快速且能够避免雅可比矩阵的求逆运算，从而快速获得系统稳定裕度的发展趋势。为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：一个或多个实施例提供了基于线性推演的大电网静态电压稳定态势评估方法，包括如下步骤：根据当前潮流断面的运行信息，利用秒级时间尺度下的线性推演计算得到预估潮流断面下的稳定裕度指标和电压幅值；基于相邻断面间的稳定裕度差值构建反应电网运行发展趋势的电压稳定态势评估指标，通过电压稳定态势评估指标的大小判断系统运行的发展趋势。一个或多个实施例提供了基于线性推演的大电网静态电压稳定态势评估系统，包括：线性推演模块：被配置为用于根据当前潮流断面的运行信息，利用秒级时间尺度下的线性推演计算得到预估潮流断面下的稳定裕度指标和电压幅值；判断模块：被配置为用于基于相邻断面间的稳定裕度差值构建反应电网运行发展趋势的电压稳定态势评估指标，通过电压稳定评估指标的大小判断系统运行的发展趋势。一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成上述方法所述的步骤。一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成上述方法所述的步骤。与现有技术相比，本公开的有益效果为：本公开通过采用线性推演方法可以准确快速的估算预估断面的稳定裕度指标，克服传统方法雅可比矩阵求逆运算所带来的计算量大的缺陷，适应后续防控优化决策的实时性需求，同时构建电压稳定态势评估指标，通过该指标可以直接判断电力系统的运行发展趋势。附图说明构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的限定。图1是本公开实施例1的方法流程图；图2是本公开实施例1中的电力系统运行稳定裕度变化示例；图3是本公开实施例1中的电力系统运行拐点处稳定裕度变化示例；图4(a)是本公开实施例1的NewEngland10机39节点系统仿真示例负荷增加过程中最小稳定裕度负荷节点的变化轨迹对比结果；图4(b)是本公开实施例1的NewEngland10机39节点系统仿真示例负荷增加过程中节点6～10负荷变化的轨迹对比结果；图4(c)是本公开实施例1的NewEngland10机39节点系统仿真示例负荷增加过程中节点11～19负荷变化的轨迹对比结果；图4(d)是本公开实施例1的NewEngland10机39节点系统仿真示例中负荷增加过程中节点20～29负荷变化的轨迹对比结果；图5(a)是本公开实施例1的NewEngland10机39节点系统仿真示例中负荷规律变化设定为先增长后下降过程中节点1～10负荷变化的轨迹对比结果；图5(b)是本公开实施例1的NewEngland10机39节点系统仿真示例中负荷规律变化设定为先下降后上升过程中节点1～10负荷变化的轨迹对比结果。具体实施方式：下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的各个实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对实施例进行详细描述。基于现有技术中所存在的问题，若能利用单一且计算简单快速的电压稳定指标对电网电压运行态势进行评估，例如基于阻抗匹配概念所得的阻抗模指标和功率裕度指标，可显著提升电压稳定趋势监测分析的速度以及后续防控优化的效果。例如基于戴维南等值参数的阻抗模比值来评估紧急运行工况及发展态势，能够有效发出电压安全预警信息，但紧急态势分析程序中所采用的局域量测等值参数计算方法利用了多状态断面数据，存在着参数漂移问题且难以指导防控措施的协调优化。因此，本实施例提出基于单状态断面的广域量测参数辨识方法，并利用广域量测等值参数辨识的稳定指标对电压稳定态势情况进行评估，可实现依据态势评估结果和稳定指标与控制措施间的量化关系，构建预防控制模型并指导在线优化决策的目标。在一个或多个实施方式中公开的技术方案中，如图1所示，基于线性推演的大电网静态电压稳定态势评估方法，包括如下步骤：步骤1、根据当前潮流断面的运行信息，利用秒级时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于线性推演的大电网静态电压稳定态势评估方法，其特征是，包括如下步骤：利用秒级时间尺度下的线性推演计算得到预估潮流断面下的稳定裕度指标和电压幅值；基于相邻断面间的稳定裕度差值构建反应电网运行发展趋势的电压稳定态势评估指标，通过电压稳定态势评估指标的大小判断系统运行的发展趋势。/n

【技术特征摘要】
1.基于线性推演的大电网静态电压稳定态势评估方法，其特征是，包括如下步骤：利用秒级时间尺度下的线性推演计算得到预估潮流断面下的稳定裕度指标和电压幅值；基于相邻断面间的稳定裕度差值构建反应电网运行发展趋势的电压稳定态势评估指标，通过电压稳定态势评估指标的大小判断系统运行的发展趋势。


2.如权利要求1所述的基于线性推演的大电网静态电压稳定态势评估方法，其特征是：所述秒级时间尺度设定为个位数秒数内，电力系统运行的稳定裕度指标和电压幅值在秒级时间尺度近似为线性变化。


3.如权利要求1所述的基于线性推演的大电网静态电压稳定态势评估方法，其特征是：利用秒级时间尺度下的线性推演计算得到预估潮流断面下的稳定裕度指标和电压幅值的方法，具体为：
基于潮流状态断面的运行数据和参数辨识结果计算获得当前断面的稳定裕度及电压值；
根据与当前断面相邻的历史断面确定秒级时间尺度内稳定裕度及电压值的线性变化规律；
根据获得的线性变化规律，以及当前断面的稳定裕度及电压值计算获得预估断面的稳定裕度及电压值。


4.如权利要求3所述的基于线性推演的大电网静态电压稳定态势评估方法，其特征是：根据与当前断面相邻的历史断面确定秒级时间尺度内稳定裕度及电压值的线性变化规律的方法，具体为：
截取历史数据中相邻的至少三个潮流断面的稳定裕度指标和电压值；
分别计算获得两两相邻的两个潮流断面之间的稳定裕度指标差值和电压值差值；
如果截取的历史潮流断面数据变化没有出现拐点，建立稳定裕度指标差值随时间变化的线性变化规律，以及电压值差值与随时间变化的线性变化规律；如果截取的历史潮流断面数据变化如果出现拐点，以当前潮流断面与上一潮流断面的变化量作为当前潮流断面到预估断面的变化量。


5.如权利要求3所述的基于线性推演的大电网静态电压稳定态势评估方法，其特征是：稳定裕度指标差值随时间变化的线性...

【专利技术属性】
技术研发人员：贠志皓，崔馨慧，张晓华，冯长有，李铁，张艳军，崔岱，段方维，姜枫，王钟辉，
申请(专利权)人：山东大学，国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，国网辽宁省电力有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37