一种暂态电压稳定特征量的筛选方法、系统及电子设备技术方案

本发明专利技术公开一种暂态电压稳定特征量的筛选方法、系统及电子设备，属于暂态电压稳定评估领域。该筛选方法采用深度为50层的深度残差网络进行暂态电压稳定评估，相较于目前用于暂态电压稳定评估的18层的深度残差网络，具有更深的层数以及更多的参数，能够更好地捕捉输入特征的复杂特征；且基于DeepLIFT计算输入特征对输出结果的贡献度，解释50层的深度残差网络对暂态电压稳定的评估结果，并筛选出对暂态电压失稳具有正面贡献的稳定特征量集合，精简了稳定特征量集合，为电力系统稳定特征量的选择提供了参考依据。提供了参考依据。提供了参考依据。

【技术实现步骤摘要】
一种暂态电压稳定特征量的筛选方法、系统及电子设备


[0001]本专利技术涉及暂态电压稳定评估领域，特别是涉及一种暂态电压稳定特征量的筛选方法、系统及电子设备。

技术介绍

[0002]目前，随着电力系统可再生能源占比不断增加、高压直流输电工程不断发展、负荷动态特性的不断变化以及电力电子化程度不断加深，暂态电压稳定问题日益突出。在含高比例新能源的交直流混联电力系统的暂态电压稳定评估方法中，涌现出许多基于数据驱动的暂态电压稳定评估方法，如决策树(DT)、支持向量机(SVM)、随机森林(RF)等方法，但是上述浅层机器学习方法对大系统高维数据的特征提取能力较差。目前基于数据驱动的深度学习方法依靠其强大的特征提取能力在稳定评估方面具有广阔的发展前景。其中深度残差网络(ResNet)在卷积神经网络的基础上解决过拟合、权重衰减、梯度消失等问题，其性能更加优秀。
[0003]深度残差网络(ResNet18)通过构建输入特征和输出空间的映射关系即稳定特征量和暂态电压稳定性之间的映射关系实现暂态电压稳定评估，但过多的输入特征可能会导致大系统稳定特征量的维数灾本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种暂态电压稳定特征量的筛选方法，其特征在于，包括：选取含新能源的交直流混联电力系统中与暂态电压稳定性相关的多个初始稳定特征量；所述新能源在交直流混联电力系统中的出力占比大于比例阈值；仿真获取含新能源的交直流混联电力系统在不同场景下，每个初始稳定特征量分别在稳态时刻、故障发生时刻和故障切除时刻的数据；将每种场景下每个初始稳定特征量的所有数据与每种场景的暂态电压分类标签构成样本集；所述暂态电压分类标签为暂态电压稳定标签或暂态电压不稳定标签；搭建深度为50层的深度残差网络；采用所述样本集训练所述深度残差网络，获得训练后的深度残差网络；利用DeepLIFT算法计算每个初始稳定特征量对训练后的深度残差网络的输出预测结果的贡献度；筛选出贡献度为正值的初始稳定特征量，作为暂态电压稳定特征量。2.根据权利要求1所述的暂态电压稳定特征量的筛选方法，其特征在于，仿真获取含新能源的交直流混联电力系统在不同场景下，每个初始稳定特征量分别在稳态时刻、故障发生时刻和故障切除时刻的数据，具体包括：基于电力系统仿真软件搭建含新能源的交直流混联电力系统；设置多种场景；多种所述场景包括：不同负荷水平、不同新能源出力占比下各线路的三相永久N
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1故障以及直流闭锁故障；仿真获取每种场景下每个初始稳定特征量在稳态时刻、故障发生时刻以及故障切除时刻的数据。3.根据权利要求1所述的暂态电压稳定特征量的筛选方法，其特征在于，每种场景的暂态电压分类标签确定方法为：判断在电力系统暂态过程中负荷母线电压能否在10s内恢复到0.8pu以上；若是，则判定所述暂态电压分类标签为暂态电压稳定标签；若否，则判定所述暂态电压分类标签为暂态电压不稳定标签。4.根据权利要求1所述的暂态电压稳定特征量的筛选方法，其特征在于，所述深度为50层的深度残差网络包括：依次连接的第一阶段、第二阶段、第三阶段、第四阶段、第五阶段、第六阶段和第七阶段；第一阶段为输入层，包括按照数据传输方向依次连接的第一1D最大池化层和1D零填充层；所述第一1D最大池化层的应用池化大小为10、步长为5；第二阶段包括按照数据传输方向依次连接的第一1D卷积层、第一批量归一化层、第一ReLU激活函数和第二1D最大池化层；所述第一1D卷积层具有64个卷积核且卷积核大小为3；所述第二1D最大池化层的池化大小为3，步长为2；第三阶段包括按照数据传输方向依次连接的第一1D卷积块、第一1D恒等块和第二1D恒等块；所述第一1D卷积块的3个1D卷积层的卷积核数量分别为16、16和64，步长均为1；第一1D恒等块和第二1D恒等块的卷积核数量相同，分别为：16、16和64；第四阶段包括按照数据传输方向依次连接的第二1D卷积块、第三1D恒等块、第四1D恒等块和第五1D恒等块；所述第二1D卷积块的3个1D卷积层的卷积核数量分别为：32、32和128，步长均为2；第三1D恒等块、第四1D恒等块和第五1D恒等块的卷积核数量相同，分别为：
32、32和128；第五阶段包括按照数据传输方向依次连接的第三1D卷积块、第六1D恒等块、第七1D恒等块、第八1D恒等块、第九1D恒等块和第十1D恒等块；所述第三1D卷积块的3个1D卷积层的卷积核数量分别为：64、64和256，步长均为2；第六1D恒等块、第七1D恒等块、第八1D恒等块、第九1D恒等块和第十1D恒等块的卷积核数量相同，分别为：64、64和256；第六阶段包括按照数据传输方向依次连接的第四1D卷积块、第十一1D恒等块、第十二1D恒等块和1D平均池化层；所述第四1D卷积块的3个1D卷积层的卷积核数量分别为：64、64和256，步长均为2；第十一1D恒等块和第十二1D恒等块的卷积核数量相同，分别为：64、64和...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏世威，张辰讳，苏志军，郑乐，李庚银，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：