一种薄弱节点识别方法技术

本发明专利技术公开一种薄弱节点识别方法

【技术实现步骤摘要】
一种薄弱节点识别方法、装置及储存介质


[0001]本专利技术涉及电力系统质量识别
，尤其是指一种薄弱节点识别方法
、
装置及储存介质
。

技术介绍

[0002]随着电力系统的发展，配电网的负荷变化和复杂性不断增加，使得电压稳定问题也变得越来越突出
。
现有在线监控系统不能够准确评估电网的稳定态势和提供可靠的预警信息，这是因为它们缺乏对电网真实物理运动行为的多层次全面感知和多维度精确协调控制
。
在电网逐渐恶化的阶段，这种缺陷变得尤为明显，研究数据驱动的电力系统稳定分析方法对于我们理解电网行为并采取适当的措施具有重要意义
。
[0003]在中国专利公开号为
CN112103995A
，公开日为
2020
年
12
月
18
日，名称为一种有源配电网薄弱节点识别方法及装置的专利技术专利中，公开了一种有源配电网薄弱节点识别方法及装置，所述方法包括以下步骤：将预测日的数据作为小波神经网络模型的输入，获得各节点的分布式电源在预测日的各相有功功率和各相无功功率；基于所述各节点的分布式电源在预测日的各相有功功率
、
各相无功功率和预先建立的小波神经网络模型的预测误差均值确定各节点的分布式电源在预测日的各相有功功率对应的仿射值和各相无功功率对应的仿射值；基于各节点的分布式电源在预测日的各相有功功率对应的仿射值和各相无功功率对应的仿射值获得各节点在预测日的各相电压对应的仿射值；基于各节点在预测日的各相电压对应的仿射值识别预测日的薄弱节点；本专利技术考虑了分布式电源的预测误差，提高了识别薄弱节点的准确性，但不足之处在于，该薄弱节点识别方法不能利用有限的节点状态信息，获取全网节点的状态信息识别薄弱节点
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服现有技术中，薄弱节点识别方法不能利用有限的节点状态信息，获取全网节点的状态信息识别薄弱节点的缺点，提供一种薄弱节点识别方法
、
装置及储存介质，所述方法基于构建的配电系统模型获得
PMU
量测装置配置矩阵，并以
PMU
量测装置所在节点作为初始节点，对配电系统模型进行网络拓扑分层，根据电压降落对所述网络拓扑分层中每一层非
PMU
量测装置所在配置节点进行状态估计，获取全网节点电压和全网节点电压相角信息，根据所述全网节点电压和全网节点电压相角信息进行第一次静态电压稳定性判断，获得所有节点的初始稳定状态，基于所述初始稳定状态构建节点复电压变化曲线，计算节点曲率半径，基于节点曲率半径计算固定时间内节点曲率半径的算数平均值和固定时间内的节点曲率半径变化速率，对节点曲率半径的算数平均值进行
K
‑
means
聚类，并根据聚类结果对所有节点进行第二次静态电压稳定性判断，根据两次静态电压稳定性判断结果
、K
‑
means
聚类结果以及匹配的节点曲率半径变化速率，识别配电系统模型的薄弱节点，能够及时监测全网节点的变化趋势及变化速率，并对薄弱节点进行快速判断，减少计算时间，为工作人员的快速调度提供依据，同时可以通过全网节点的变化状态及电压稳定状
态判断配电系统稳定性
。
[0005]本专利技术的目的是通过下述技术方案予以实现：一种薄弱节点识别方法，包括以下步骤：基于构建的配电系统模型获得
PMU
量测装置配置矩阵，并以
PMU
量测装置所在节点作为初始节点，对配电系统模型进行网络拓扑分层；根据电压降落对所述网络拓扑分层中每一层非
PMU
量测装置所在配置节点进行状态估计，获取全网节点电压和全网节点电压相角信息；根据所述全网节点电压和全网节点电压相角信息进行第一次静态电压稳定性判断，获得所有节点的初始稳定状态；基于所述初始稳定状态构建节点复电压变化曲线，计算节点曲率半径；基于节点曲率半径计算固定时间内节点曲率半径的算数平均值和固定时间内的节点曲率半径变化速率；对节点曲率半径的算数平均值进行
K
‑
means
聚类，并根据聚类结果对所有节点进行第二次静态电压稳定性判断；根据两次静态电压稳定性判断结果
、K
‑
means
聚类结果以及匹配的节点曲率半径变化速率，识别配电系统模型的薄弱节点
。
基于构建的配电系统模型获得
PMU
量测装置配置矩阵，并以
PMU
量测装置所在节点作为初始节点，对配电系统模型进行网络拓扑分层，根据电压降落对所述网络拓扑分层中每一层非
PMU
量测装置所在配置节点进行状态估计，获取全网节点电压和全网节点电压相角信息，根据所述全网节点电压和全网节点电压相角信息进行第一次静态电压稳定性判断，获得所有节点的初始稳定状态，基于所述初始稳定状态构建节点复电压变化曲线，计算节点曲率半径，基于节点曲率半径计算固定时间内节点曲率半径的算数平均值和固定时间内的节点曲率半径变化速率，对节点曲率半径的算数平均值进行
K
‑
means
聚类，并根据聚类结果对所有节点进行第二次静态电压稳定性判断，根据两次静态电压稳定性判断结果
、K
‑
means
聚类结果以及匹配的节点曲率半径变化速率，识别配电系统模型的薄弱节点，能够及时监测全网节点的变化趋势及变化速率，并对薄弱节点进行快速判断，减少计算时间，为工作人员的快速调度提供依据，同时可以通过全网节点的变化状态及电压稳定状态判断配电系统稳定性
。
[0006]进一步地，所述基于构建的配电系统模型获得
PMU
量测装置配置矩阵，并以
PMU
量测装置所在节点作为初始节点，对配电系统模型进行网络拓扑分层，包括：读取配电系统模型的网络拓扑结构，获得
PMU
量测装置配置矩阵；根据
PMU
量测装置配置矩阵判断是否完成网络拓扑分层，若完成网络拓扑分层，则结束网络拓扑分层流程，输出网络拓扑分层结果，若没有完成网络拓扑分层，则继续执行网络拓扑分层流程，构建
PMU
量测装置配置矩阵的相邻矩阵，更新
PMU
量测装置配置矩阵，得到新的
PMU
量测装置配置矩阵，根据新的
PMU
量测装置配置矩阵判断是否完成网络拓扑结构，若完成网络拓扑分层，则结束网络拓扑分层流程，输出网络拓扑分层结果，若没有完成网络拓扑分层，则重复网络拓扑分层流程
。
通过读取配电系统模型的网络拓扑结构，获得
PMU
量测装置配置矩阵，根据
PMU
量测装置配置矩阵判断是否完成网络拓扑分层，若完成网络拓扑分层，则结束网络拓扑分层流程，输出网络拓扑分层结果，若没有完成网络拓扑分层，则继续对配电系统继续进行网本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种薄弱节点识别方法，其特征在于，包括以下步骤：基于构建的配电系统模型获得
PMU
量测装置配置矩阵，并以
PMU
量测装置所在节点作为初始节点，对配电系统模型进行网络拓扑分层；根据电压降落对所述网络拓扑分层中每一层非
PMU
量测装置所在配置节点进行状态估计，获取全网节点电压和全网节点电压相角信息；根据所述全网节点电压和全网节点电压相角信息进行第一次静态电压稳定性判断，获得所有节点的初始稳定状态；基于所述初始稳定状态构建节点复电压变化曲线，计算节点曲率半径；基于节点曲率半径计算固定时间内节点曲率半径的算数平均值和固定时间内的节点曲率半径变化速率；对节点曲率半径的算数平均值进行
K
‑
means
聚类，并根据聚类结果对所有节点进行第二次静态电压稳定性判断；根据两次静态电压稳定性判断结果
、K
‑
means
聚类结果以及匹配的节点曲率半径变化速率，识别配电系统模型的薄弱节点
。2.
根据权利要求1所述的薄弱节点识别方法，其特征在于，所述基于构建的配电系统模型获得
PMU
量测装置配置矩阵，并以
PMU
量测装置所在节点作为初始节点，对配电系统模型进行网络拓扑分层，包括：读取配电系统模型的网络拓扑结构，获得
PMU
量测装置配置矩阵；根据
PMU
量测装置配置矩阵判断是否完成网络拓扑分层，若完成网络拓扑分层，则结束网络拓扑分层流程，输出网络拓扑分层结果，若没有完成网络拓扑分层，则继续执行网络拓扑分层流程，构建
PMU
量测装置配置矩阵的相邻矩阵，更新
PMU
量测装置配置矩阵，得到新的
PMU
量测装置配置矩阵，根据新的
PMU
量测装置配置矩阵判断是否完成网络拓扑结构，若完成网络拓扑分层，则结束网络拓扑分层流程，输出网络拓扑分层结果，若没有完成网络拓扑分层，则重复网络拓扑分层流程
。3.
根据权利要求2所述的一种薄弱节点识别方法，其特征在于，所述根据电压降落对所述网络拓扑分层中每一层非
PMU
量测装置所在配置节点进行状态估计，获取全网节点电压和全网节点电压相角信息，包括：通过网络拓扑分层，获得以每一个
PMU
配置节点作为初始节点的拓扑网络层；根据网络拓扑层的
PMU
量测信息以及负荷信息，计算电压降落；根据电压降落获取非
PMU
配置节点的电压信息，计算配电系统模型的全网节点电压；根据电压降落和全网节点电压计算得到全网节点电压相角信息
。4.
根据权利要求3所述的一种薄弱节点识别方法，其特征在于，所述根据所述全网节点电压和全网节点电压相角信息进行第一次静态电压稳定性判断，获得所有节点的初始稳定状态，包括：计算静态电压稳定裕量；根据静态电压稳定裕量进行初始节点稳定位置判断
。5.
根据权利要求4所述的一种薄弱节点识别方法，其特征在于，所述基于所述初始稳定状态构建节点复电压变化曲线，计算节点曲率半径，包括：以每个节点的电压相角作为横坐标，电压幅值作为纵坐标，构建节点复电压曲...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯建东，吴志，余才阳，徐一骏，张驰，吴元熙，朱逸芝，胡鹏程，罗进圣，顾伟，朱敏捷，杨坚，李剑，曾晓，杨威，钟磊，许楚航，罗啸远，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：