一种基于CNN的暂稳极限传输功率的确定方法技术

一种基于CNN的暂稳极限传输功率的确定方法，首先通过历史数据构建仿真模型，再通过蒙特卡洛故障模拟进行仿真实验，得到事故前后的系统电压、联络线故障冲击功率以及暂态稳定极限传输功率等数据；然后利用卷积神经网络研究电网的系统输入特征量与输电通道暂态稳定极限传输功率之间的非线性映射关系，并再通过多次训练构建卷积网络模型，最后，利用这种非线性映射关系实现暂稳极限功率的快速计算；本发明专利技术提出的卷积神经网络确定暂稳极限功率，相比于直接法和时域仿真法具有更快的计算速度，更高的精度并且有较强的模型适应性。高的精度并且有较强的模型适应性。高的精度并且有较强的模型适应性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于CNN的暂稳极限传输功率的确定方法


[0001]本专利技术涉及电力系统
,特别涉及一种基于CNN的暂稳极限传输功率的确定方法。

技术介绍

[0002]暂态稳定传输功率极限是衡量电力系统稳定性的重要指标,在电力系统暂态稳定分析和安全控制分析中,常常需要计算这一系统临界参数。对暂态稳定极限传输功率的估计和判断,是安排电力系统运行方式,把握系统暂态稳定能力的一个重要依据,它的获得有利于为系统安全经济调度和预防控制提供极有价值的信息。目前,求取联络线暂态稳定传输功率极限的传统方法主要有两类：时域仿真法、基于李雅普诺夫稳定性理论的直接法。随着人工智能的发展，关于神经元技术求取暂稳极限功率也得到了实现。
[0003]时域仿真法是将全系统各元件模型通过电力网络形成全系统模型，然后使用积分方法求得全系统的状态变量和代数变量随时间变化曲线，通过同步发电机转子间的相对摇摆曲线来判别系统稳定性。时域仿真法是反复试探的过程，重复以上过程，直到上述区间足够小的位置，此时该区间的中点即为极限值。一般搜索一个极限值需要多次积分才能够得到，其计算工作量可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于CNN的暂稳极限传输功率的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、通过PSAT仿真软件以及蒙特卡洛模拟法来随机故障仿真，并进行暂稳极限分析，用电力系统分析软件对系统发生暂稳故障的状态进行模拟，从仿真软件导出系统中有关输电线路暂稳极限的特征值，包括：系统发电出力、线路阻抗、节点负荷、节点电压和电压相角；再通过等值参数计算，得到系统的静稳极限P
s
、输电线路静态稳定极限传输功率P
steady
、输电线路的最大功率P
max
和最大冲击功率ΔP；(2)、将输电线路暂稳极限的特征值以及故障切除时间、故障类型进行数据处理，作为构建训练数据集的输入部分，输出部分为各线路由上式求得的暂态稳定极限传输功率；(3)、建立卷积神经网络模型结构；(4)、将构建的训练集输入卷积网络模型，采用分组卷积多通道的方式进行训练，对该模型权重系数进行学习优化，通过训练得到输电线路暂稳极限的结果。2.根据权利要求1所述的一种基于CNN的暂稳极限传输功率的确定方法，其特征在于，所述的步骤(1)具体为：(1.1)使用电力系统分析软件PSAT进行暂稳分析，首先设置系统在典型运行方式下，再进行暂稳极限的故障仿真；在初始潮流的基础上，通过调节发电机功率、负荷值，在75％
‑
125％基准负荷下，以5％为步长，对每个负荷水平设置不同的负荷增长方式，在对不同的负荷增长方式设置多种不同的发电出力；在每个潮流方式下，利用蒙特卡洛的方法对故障进行选取，用电力系统分析软件对系统发生暂稳故障的状态进行模拟，从仿真软件导出系统中有关输电线路暂稳极限的特征值，包括：系统发电出力，线路阻抗，节点负荷，节点电压，电压相角；(1.2)通过等值参数计算，在系统顺势等值模型基础上，计算输电线路传输功率静稳极限P
s
；式(1)中，U1和U2为输电线路两侧等效电压，∑Z为系统总阻抗；利用系统仿真读取的初始功率P
steady
，从软件仿真中获得事故后系统输电线路的最大功率P
max
，此时通过蒙特卡洛模拟法进行故障仿真测得最大冲击功率ΔP：ΔP＝P
max
‑
P
steady
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(2)基于下列公式(3)计算输电线路的暂稳极限传输功率，该公式基于输电线路传输功率的静态稳定极限和暂态稳定极限的关系所推演得到的：P
t
＝P
s
‑
ΔP
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)式(3)中，P
t
为暂稳极限传输功率，P
s
为输电线路传输功率静稳极限，ΔP为最大冲击功率；根据输电线路传输功率的静态稳定极限和暂态稳定极限的关系，利用输电线路的静稳极限功率减去冲击功率ΔP，以此对线路的暂稳极限功率进行初步计算，作为训练集的输入部分：ΔP＝P
s
‑
P
t
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【专利技术属性】
技术研发人员：王新雷，李荣盛，谭捷，王康，田雪沁，娄奇鹤，董力通，袁铁江，
申请(专利权)人：国网经济技术研究院有限公司国网新疆电力有限公司，
类型：发明
国别省市：