一种多直流送端系统规划关键因素的非参独立筛选方法技术方案

技术编号:36259737 阅读:671 留言:0更新日期:2023-01-07 09:56
本发明专利技术涉及一种多直流送端系统规划关键因素的非参独立筛选方法,属于输电系统规划运行技术领域,首先,提出了一种MAP计算方法。在此基础上,采用多层神经网络平均影响值法,对精确规划送端的决定因素进行识别。此外,利用组套索构建重要规划指标相对于相关操作变量和远景规划的计算规则。实施例证明了该方法在挖掘关键因素和潜在关联方面的可行性和准确性。与传统的经验性送端规划策略相比,该方法具有更精确、更经济、更科学、更可靠的规划效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种多直流送端系统规划关键因素的非参独立筛选方法


[0001]本专利技术属于输电系统规划运行
,具体涉及一种多直流送端系统规划关键因素的非参独立筛选方法。

技术介绍

[0002]由于能源分布不均衡,地域辽阔,远距离输电成为中国电网的一大特色。西电东送是改善能源配置的关键方案。在“碳达峰”和“碳中和”的政策指导下,高压直流输电技术将在促进可再生能源发展和减少碳排放方面发挥坚实的作用。在几种交直流耦合模式中,异步高压直流输电系统是当今电网的主流,因为它将大型同步电网解耦成多个相互异步的区域电网,提高了动态安全性。然而,这种互联方式导致各区域电网自身承受巨大的直流负荷,对交流电网提出了更高的要求。加强交流电网建设,必须采取合理的规划方案,建立相应的指标体系。
[0003]为了测量高压直流输电系统中交流系统的强度,已经开展了许多工作。其中,多直流落点系统因其在实际中广泛存在而成为研究热点。为了分析多直流落点系统的功率稳定性,必须考虑各回直流之间的相互作用。因此,国际大电网会议(CIGRE)提出了多馈入有效短路比(MIESCR)指标来描述交流系统相对于换流站的电压支撑强度。在一定程度上,MIESCR能够粗略评估多馈入直流系统的功率稳定性。对于多直流送出系统,有研究证明了MIESCR也是可行的。然而,也有学者从理论角度怀疑MIESCR的详尽性。在此基础上,学者从潮流模型中导出了一些非经验的、严格的指标,如节点电压灵敏度因子。尽管这些指标在理论解释上表现良好,但它们仅限于为交流电网规划提供直接的指导。
[0004]另一个关键指标,即直流最大传输功率(MAP),它能够体现高压直流输电系统的功率稳定裕度。有学者分析了其与MIESCR的直接关系,MAP是交流侧规划的直观指标。然而,目前关于MAP的研究很大程度上依赖于交流系统等值,这给MAP的计算带来了很大的误差,进而降低了交流电网规划的经济性和安全性。此外,由于很难从全局视角分析MAP对各类运行和结构变量的响应机理,现有研究只能通过控制变量法,粗略地了解MAP响应的局部趋势。
[0005]现有文献对多送出馈入异步交直流系统进行了极大简化。此外,目前也缺乏严重直流故障下(如换相失败)系统响应与短路比、直流最大功率间的关联关系研究。现有研究非常依赖于系统等值技术,而系统等值误差可能导致指标计算失准,继而引发规划的经济性和安全性下降。从全局视角分析直流最大功率对各类运行、结构变量的响应机理非常困难,现有研究都是通过控制变量法,粗略观察直流运行指标趋势。
[0006]因此,现阶段需设计一种多直流送端系统规划关键因素的非参独立筛选方法,来解决以上问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术目的在于提供一种多直流送端系统规划关键因素的非参独立筛选方法,用于解决上述现有技术中存在的技术问题,为精准捕捉电网结构参数、直流控制参数对直流
功率稳定性、换相失败暂态过电压等关键指标的关联关系,本专利技术对大量结构、控制参数摄动的运行数据分析,借助数据驱动技术实现了影响直流系统稳定性的关键源头参数发现及关联关系构建,为送端系统直流规划提供了参考。
[0008]为实现上述目的,本专利技术的技术方案是:
[0009]一种多直流送端系统规划关键因素的非参独立筛选方法,包括以下步骤:
[0010]S1、获取多直流送出系统的基本指标;
[0011]S2、根据多直流送出系统的基本指标分析多直流送出系统的功率稳定性;
[0012]S3、采用基于多层神经网络的平均影响值方法,识别影响多直流送出系统关键指标的关键因素。
[0013]进一步的,步骤S1中基本指标具体如下:
[0014]1)多馈出相互作用因子和多馈出有效短路比。
[0015]2)暂态过电压:考虑受端换相失败引起暂时过电压。
[0016]进一步的,步骤S2具体如下:
[0017]最大功率曲线是分析高压直流输电系统功率稳定性的一个重要概念,即MPC;
[0018]在MPC上有一个断点,它是直流功率随直流电流上升的最大值,称为MAP;为使某一特定系统的MPC得以发展,第i个整流站的τ
i

i
和无功补偿通常保持不变;然后按照设定的路径增大每个电流设定值,即可绘制出多直流送出系统的MPC;
[0019]提出两种确定直流电流增长路径的策略:一是保持所选直流以外的直流电流不变,二是保持电网中所有直流电流定值同步增长;本专利技术对得到MPC做如下假设:
[0020][0021]式中,I
dni
表示第i回直流的额定电流,M为直流馈出线条数;
[0022]结合直流电流增益,最终得到MPC和MAP。
[0023]进一步的,步骤S3具体如下:
[0024]S301:非参独立筛选;
[0025]在进行关键影响识别之前,需预先准备多直流送出系统的运行数据;通过在参数空间上利用佳点集采样来实现;利用运行限制和规划方式来建立参数空间,GPS部署在这个空间上;从而确定输入特征为{各交流线路的阻抗、发电机的无功限值、整流站无功补偿、有功发电、无功发电、直流电流设定值、额定直流电流、整流触发角、负载、MOIF、MOESCR},输出包括{TOV、MAP和相应的直流电流},所有输入都可直接获得;用表示输入,用表示输出,其中n表示样本容量,p和t分别表示输入和输出的维数;此外,所有数据驱动的任务将被分离为t个子任务,其输出为y
i
,i=1,...,t,在后面的描述中,y代表y
i

[0026]非参独立筛选基本原理是通过一元回归找出单个输入特征与目标/输出特征间的数值关系,并通过残差平方和量化关系的强弱;
[0027]针对不同直流系统指标,其直接关联因素均有所不同,可将各个关联因素独立化处理,以观察单一因素与直流系统指标的关联强度;非参独立筛选执行过程中,遍历独立考虑输入特征中某一维度与输出指标的相关性;依据以上分析简化相关性分析问题,如下式所示:
[0028][0029]式中,i为任选的一条支路在目标特征集中的编号,与x意义一致;令则非参独立筛选流程如下所示:
[0030]i)假设存在第j个输入特征和目标间数值关系模型那么有:
[0031][0032]式中,ε是服从0均值正态分布的相关性误差;
[0033]ii)利用一元非参数回归建立各输入特征与输出间的近似相关性模型并计算近似相关模型估计的目标值:
[0034][0035]式中:表示利用第j个输入特征和近似相关模型预测的目标值;注意到TTC的强非线性,采用三次B样条函数构建
[0036]iii)计算每个输入特征和近似相关模型对目标的估计误差:
[0037][0038]iv)对集合
[0039]RSS={RSS
j
,,j=1,2,...,n
F
}
[0040]进行升序排序,越靠前的输入特征对目标贡献本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多直流送端系统规划关键因素的非参独立筛选方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、获取多直流送出系统的基本指标;S2、根据多直流送出系统的基本指标分析多直流送出系统的功率稳定性;S3、采用基于多层神经网络的平均影响值方法,识别影响多直流送出系统关键指标的关键因素。2.根据权利要求1所述的一种多直流送端系统规划关键因素的非参独立筛选方法,其特征在于,步骤S1中基本指标具体如下:1)多馈出相互作用因子和多馈出有效短路比。2)暂态过电压:考虑受端换相失败引起暂时过电压。3.根据权利要求2所述的一种多直流送端系统规划关键因素的非参独立筛选方法,其特征在于,步骤S2具体如下:最大功率曲线是分析高压直流输电系统功率稳定性的一个重要概念,即MPC;在MPC上有一个极值点,它是直流功率随直流电流上升的最大值,称为最大可送功率,即MAP;为使某一特定系统的MPC得以发展,第i个整流站的τ
i

i
和无功补偿通常保持不变;然后按照设定的路径增大每个电流设定值,即可绘制出多直流送出系统的MPC;提出两种确定直流电流增长路径的策略:一是保持所选直流以外的直流电流不变,二是保持电网中所有直流电流定值同步增长;本发明对得到MPC做如下假设:式中,I
dni
表示第i回直流的额定电流,M为直流馈出线条数;结合直流电流增益,最终得到MPC和MAP。4.根据权利要求3所述的一种多直流送端系统规划关键因素的非参独立筛选方法,其特征在于,步骤S3具体如下:S301:非参独立筛选;在进行关键影响识别之前,需预先准备多直流送出系统的运行数据;通过在参数空间上利用佳点集采样来实现;利用运行限制和规划方式来建立参数空间,GPS部署在这个空间上;从而确定输入特征为{各交流线路的阻抗、发电机的无功限值、整流站无功补偿、有功发电、无功发电、直流电流设定值、额定直流电流、整流触发角、负载、MOIF、MOESCR...

【专利技术属性】
技术研发人员:周泓魏明奎蔡绍荣江栗陶宇轩沈力路亮文一宇张鹏王庆杨宇霄
申请(专利权)人:国家电网公司西南分部
类型:发明
国别省市:

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