一种不确定类算例暂态稳定性判定方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种不确定类算例暂态稳定性判定方法及系统，本发明专利技术对不确定类算例实施数值积分，获得受扰轨迹，通过挖掘所获受扰轨迹的轨迹量化信息或轨迹形态信息进行暂态稳定性判定，实现了不确定类算例暂态稳定性快速判定，相较基于详细模型小步长数值积分的传统判稳方式，可减少至少60％计算量。

【技术实现步骤摘要】
一种不确定类算例暂态稳定性判定方法及系统
本专利技术涉及一种不确定类算例暂态稳定性判定方法及系统，属于电力系统及其自动化

技术介绍
专利《电力系统暂态稳定评估预想故障集快速筛选方法》(专利号：ZL201310132812.7)基于扩展等面积准则(extendedequal-areacriterion,EEAC)，以由简化程度不同的暂态稳定分析算法，即静态EEAC(SEEAC)和动态EEAC(DEEAC)，反映的研究算例暂态稳定裕度及进一步获得的算例时变程度为指标，结合研究算例故障信息，匹配组合成不同筛选判据，从预想故障全集中分层筛除掉满足筛选判据的预想故障子集，大大减少了需进行详细暂态稳定分析的预想故障数，在保证不失暂态稳定评估准确性的前提下，提高暂态稳定评估快速性，从而恰到好处地协调暂态稳定分析的精度与速度。进一步地，专利《电力系统暂态稳定评估预想故障快速强壮分类方法》(专利号ZL201410271454.2)优化且丰富了识别规则，将算例全集分为稳定、拟似稳定、临界、拟似失稳和失稳五类，由于补充了对失稳算例的识别，故筛选效率得到了提升。采用现有快速筛选方法(如上述两个专利)识别的算例为不确定类者，称为不确定类算例，对于未被筛除的不确定类算例，仍需基于详细数值积分获得其稳定特性，仍将耗费较大计算代价，无法快速判定。
技术实现思路
本专利技术提供了一种不确定类算例暂态稳定性判定方法及系统，解决了不确定类算例无法快速判定暂态稳定性的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种不确定类算例暂态稳定性判定方法，包括，对不确定类算例实施数值积分，获得以故障发生时刻为起始点的受扰轨迹；若受扰轨迹满足预设的轨迹量化信息挖掘要求，根据受扰轨迹挖掘轨迹量化信息；若轨迹量化信息可信，直接判定不确定类算例的暂态稳定性；若轨迹量化信息不可信、或受扰轨迹满足预设的轨迹形态信息挖掘要求，根据受扰轨迹挖掘轨迹形态信息；若轨迹形态信息当前时刻成熟，采泰勒展开获取后续受扰轨迹，基于全过程受扰轨迹，判定不确定类算例的暂态稳定性。轨迹量化信息挖掘要求为受扰轨迹积分步数大于等于步数阈值、且积分时间大于等于时间阈值；轨迹形态信息挖掘要求为受扰轨迹积分步数大于等于步数阈值、且积分时间小于时间阈值。若轨迹量化信息可信，直接判定不确定类算例的暂态稳定性，具体过程为，根据轨迹量化信息，获得轨迹摆次量化裕度指标，并判断相应摆次FEP/DSP是否病态；根据轨迹摆次量化裕度指标和相应摆次FEP/DSP病态判断结果，判定不确定类算例的暂态稳定性。判断摆次FEP/DSP是否病态的过程为，计算摆次FEP/DSP处群内动能与群际动能的比值；若比值小于比值阈值，则摆次FEP/DSP非病态；若比值大于等于比值阈值，则摆次FEP/DSP病态。计算摆次FEP/DSP处群内动能与群际动能的比值，公式为，其中，σFEP(DSP)为摆次FEP/DSP处群内动能与群际动能的比值，Mi为机组i的惯量，ωi(tFEP(DSP))为到达摆次FEP/DSP时刻tFEP(DSP)处机组i的转子角速度，Meq为等值机组惯量，ωeq(tFEP(DSP))为到达摆次FEP/DSP时刻tFEP(DSP)处等值机组的转子角速度。若根据特征值在相邻时间断面处的差异和判据判定轨迹形态信息当前时刻成熟，采泰勒展开获取后续受扰轨迹，基于全过程受扰轨迹，判定不确定类算例的暂态稳定性；其中特征值为表征轨迹形态信息的特征值。特征值包括，转子角包络距离：δminmax(ti)＝δmax(ti)-δmin(ti)其中，δmax(ti)为时间断面ti处各机转子角最大值，δmin(ti)为时间断面ti处各机转子角最小值，δminmax(ti)为时间断面ti处转子角包络距离；次最大间隙与最大间隙比值：其中，δfir-max(ti)为时间断面ti处转子角间隙最大值，δsec-max(ti)为时间断面ti处转子角间隙次最大值，UMV(ti)为时间断面ti处次最大间隙与最大间隙比值；前s大间隙值均方差：其中，δj(ti)为时间断面ti处转子角第j个间隙值，j∈[1,s]，为δj(ti)的均值，Ss(ti)为前s大间隙值均方差。判据包括，判据一：在故障清除一小段时刻后的连续3个相邻时间断面处，特征值中的转子角包络距离趋于一致；判据二：在故障清除一小段时刻后的连续2个相邻时间断面处，特征值中的次最大间隙与最大间隙比值趋于一致；判据三：在故障清除一小段时刻后的连续5个相邻时间断面处，特征值中的前s大间隙值均方差趋于一致任一判据满足，则判定轨迹形态信息当前时刻成熟。基于全过程受扰轨迹，判定不确定类算例的暂态稳定性，具体过程为：若实施数值积分获得的受扰轨迹收敛、全过程受扰轨迹收敛、当前时段单机动能最大值小于动能阈值、且全过程受扰轨迹所获量化稳定裕度大于等于裕度阈值，则判定不确定类算例暂态稳定；其中，当前时段为从当前时间断面向前回溯若干个积分步长；若实施数值积分获得的受扰轨迹失稳、全过程受扰轨迹失稳、当前时段单机动能最大值大于动能阈值、且全过程受扰轨迹所获量化稳定裕度小于裕度阈值，则判定不确定类算例暂态失稳。一种不确定类算例暂态稳定性判定系统，包括，受扰轨迹模块：对不确定类算例实施数值积分，获得以故障发生时刻为起始点的受扰轨迹；轨迹量化信息挖掘模块：若受扰轨迹满足预设的轨迹量化信息挖掘要求，根据受扰轨迹挖掘轨迹量化信息；第一判定模块：若轨迹量化信息可信，直接判定不确定类算例的暂态稳定性；轨迹形态信息挖掘模块：若轨迹量化信息不可信、或受扰轨迹满足预设的轨迹形态信息挖掘要求，根据受扰轨迹挖掘轨迹形态信息；第二判定模块：若轨迹形态信息当前时刻成熟，采泰勒展开获取后续受扰轨迹，基于全过程受扰轨迹，判定不确定类算例的暂态稳定性。本专利技术所达到的有益效果：本专利技术对不确定类算例实施数值积分，获得受扰轨迹，通过挖掘所获受扰轨迹的轨迹量化信息或轨迹形态信息进行暂态稳定性判定，实现了不确定类算例暂态稳定性快速判定，相较基于详细模型小步长数值积分的传统判稳方式，可减少至少60％计算量。附图说明图1为本专利技术方法的流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1所示，一种不确定类算例暂态稳定性判定方法，包括以下步骤：步骤1，对不确定类算例基于详细模型及小积分步长实施恰当的数值积分，获得以故障发生时刻为起始点的受扰轨迹。步骤2，若受扰轨迹满足预设的轨迹量化信息挖掘要求，则根据受扰轨迹挖掘轨迹量化信息，转至步骤3；若受扰轨迹满足预设的轨迹形态信息挖掘要求，则转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种不确定类算例暂态稳定性判定方法，其特征在于：包括，/n对不确定类算例实施数值积分，获得以故障发生时刻为起始点的受扰轨迹；/n若受扰轨迹满足预设的轨迹量化信息挖掘要求，根据受扰轨迹挖掘轨迹量化信息；/n若轨迹量化信息可信，判定不确定类算例的暂态稳定性；/n若轨迹量化信息不可信、或受扰轨迹满足预设的轨迹形态信息挖掘要求，根据受扰轨迹挖掘轨迹形态信息；/n若轨迹形态信息当前时刻成熟，采泰勒展开获取后续受扰轨迹，基于全过程受扰轨迹，判定不确定类算例的暂态稳定性。/n

【技术特征摘要】
1.一种不确定类算例暂态稳定性判定方法，其特征在于：包括，
对不确定类算例实施数值积分，获得以故障发生时刻为起始点的受扰轨迹；
若受扰轨迹满足预设的轨迹量化信息挖掘要求，根据受扰轨迹挖掘轨迹量化信息；
若轨迹量化信息可信，判定不确定类算例的暂态稳定性；
若轨迹量化信息不可信、或受扰轨迹满足预设的轨迹形态信息挖掘要求，根据受扰轨迹挖掘轨迹形态信息；
若轨迹形态信息当前时刻成熟，采泰勒展开获取后续受扰轨迹，基于全过程受扰轨迹，判定不确定类算例的暂态稳定性。


2.根据权利要求1所述的一种不确定类算例暂态稳定性判定方法，其特征在于：轨迹量化信息挖掘要求为受扰轨迹积分步数大于等于步数阈值、且积分时间大于等于时间阈值；轨迹形态信息挖掘要求为受扰轨迹积分步数大于等于步数阈值、且积分时间小于时间阈值。


3.根据权利要求1所述的一种不确定类算例暂态稳定性判定方法，其特征在于：若轨迹量化信息可信，判定不确定类算例的暂态稳定性，具体过程为，
根据轨迹量化信息，获得轨迹摆次量化裕度指标，并判断相应摆次FEP/DSP是否病态；
根据轨迹摆次量化裕度指标和相应摆次FEP/DSP病态判断结果，判定不确定类算例的暂态稳定性。


4.根据权利要求3所述的一种不确定类算例暂态稳定性判定方法，其特征在于：判断摆次FEP/DSP是否病态的过程为，
计算摆次FEP/DSP处群内动能与群际动能的比值；
若比值小于比值阈值，则摆次FEP/DSP非病态；
若比值大于等于比值阈值，则摆次FEP/DSP病态。


5.根据权利要求4所述的一种不确定类算例暂态稳定性判定方法，其特征在于：计算摆次FEP/DSP处群内动能与群际动能的比值，公式为，



其中，σFEP(DSP)为摆次FEP/DSP处群内动能与群际动能的比值，Mi为机组i的惯量，ωi(tFEP(DSP))为到达摆次FEP/DSP时刻tFEP(DSP)处机组i的转子角速度，Meq为等值机组惯量，ωeq(tFEP(DSP))为到达摆次FEP/DSP时刻tFEP(DSP)处等值机组的转子角速度。


6.根据权利要求1所述的一种不确定类算例暂态稳定性判定方法，其特征在于：若根据特征值在相邻时间断面处的差异和判据判定轨迹形态信息当前时刻成熟，采泰勒展开获取后续受扰轨迹，基于全过程受扰轨迹，判定不确定类算例的暂态稳定性；其中特征值为表征轨迹形态信息的特征值。


7.根据权利要求6所述的一种不确定类算例暂态稳定性判定方法，其特征在于：特征值包括，
转子角包络...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄天罡，薛禹胜，彭慧敏，刘庆龙，宋晓芳，赖业宁，李威，吕睿，
申请(专利权)人：南瑞集团有限公司，国电南瑞科技股份有限公司，国网湖北省电力有限公司，国网电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32