一種快速判斷電力系統暫態穩定的預測方法與流程

本發明屬于電力系統暫態穩定預測技術領域，尤其是一種快速判斷電力系統暫態穩定的預測方法。

背景技術：

隨著大區域互聯電網的不斷發展，電網的安全穩定運行面臨新的挑戰，因此對電力系統暫態穩定分析方法有了更高要求。傳統的電力系統暫態穩定預測方法主要采用相軌跡幾何特征判據以及功角差門檻值判據，采用上述判據進行預測存在預測時間長、準確性差等問題。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種設計合理、準確度高的快速判斷電力系統暫態穩定的預測方法。

本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種快速判斷電力系統暫態穩定的預測方法，包括以下步驟：

步驟1、在每個判斷周期內利用WAMS獲得受擾功角軌跡的實時測量數據；

步驟2、多機系統對測量數據進行同調分群處理；

步驟3、利用改進LS-SVR算法獲得未來一段時間內的功角預測軌跡{x}；

步驟4、判斷功角是否出現極大值，若出現極大值，則判斷系統穩定；若未出現極大值，則執行步驟5；

步驟5、利用相空間重構，將功角預測軌跡{x}拆分成兩個子序列{x₁，x₂}，計算各個子序列的標準差σ和標準差偏差η；

步驟6、判斷標準差偏差η是否小于0，若η<0，則判斷系統穩定；否則重復執行步驟1至6；若連續三個周期出現η>0，則判斷系統失穩。

所述標準差σ按下式計算：

其中，L_i為子第i個序列的長度，μ_i為第i個子序列的平均值；

所述標準差偏差按下式計算：

η＝σ₂-σ₁

其中，σ₁和σ₂分別為{x₁，x₂}兩個子序列的標準差，并且x₂滯后于x₁。

本發明的優點和積極效果是：

本發明利用相空間重構判據進行暫態穩定預測，與傳統判據相比，在預測時間和準確度兩方面都得到明顯提高，失穩預測時間由1.4s提高到1.1s，為后續的緊急控制贏取了寶貴時間，提高了系統的安全穩定性。

附圖說明

圖1是本發明的預測方法流程圖；

圖2是實施例所用IEEE新英格蘭10機39節點標準系統的接線圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明實施例做進一步詳述：

一種快速判斷電力系統暫態穩定的預測方法，如圖1所示，包括以下步驟：

步驟1、在每個判斷周期內利用WAMS獲得受擾功角軌跡的實時測量數據。

步驟2、多機系統對測量數據進行同調分群處理。

步驟3、利用改進LS-SVR算法獲得未來一段時間內的功角預測軌跡{x}。

步驟4、判斷功角是否出現極大值，若出現極大值，則判斷系統穩定；若未出現極大值，則執行步驟5。

步驟5、利用相空間重構，將功角預測軌跡{x}拆分成兩個子序列{x₁，x₂}，計算標準差σ和標準差偏差η。

在本步驟中，各個子序列的標準差σ_i按下式計算：

其中，L_i為子序列i的長度，μ_i為子序列i的平均值。

標準差偏差按下式計算：

η＝σ₂-σ₁

其中，σ₁和σ₂分別為{x₁，x₂}兩個子序列的標準差，并且x₂滯后于x₁。

步驟6、判斷標準差偏差η是否小于0，若η<0，則判斷系統穩定，重復執行步驟1至6；若連續三個周期出現η>0，則判斷系統失穩。

下面以圖2所示的IEEE新英格蘭10機39節點標準系統為例，說明本發明與傳統預測方法的優越性：

利用PSD-BPA進行建模仿真，獲取故障后功角作為WAMS實時測量值；利用matlab編程。比較分析兩種模式下，不同判據的預測時間，比較結果如表1所示。

表1

從上表中可以看出：對于算例1，故障時間為0.1s，故障切除時間為0.4s，三種判據均判斷穩定；對于算例2，故障時間為0.1s，故障切除時間為0.4s。對于系統失穩的判斷，相空間重構判據的預測時間為1.1s，相軌跡幾何特征判據的預測時間為1.4s，功角差門檻值判據的預測時間為1.56s。因此利用本發明提供的電力系統暫態穩定的預測方法，可提前0.46s判斷系統失穩，為后續的緊急控制贏取了寶貴時間，提高了系統的安全穩定性。

需要強調的是，本發明所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本發明包括并不限于具體實施方式中所述的實施例，凡是由本領域技術人員根據本發明的技術方案得出的其他實施方式，同樣屬于本發明保護的范圍。