[发明专利]一种具有泛化能力的水电集群动态等值方法

说明书

本发明公开了一种具有泛化能力的水电集群动态等值方法，该方法包括如下步骤：建立水电集群动态等值模型；辨识出各个扰动下等值模型的参数；形成建立泛化等值模型的初始化数据；建立动态等值模型参数的特征样本空间；建立具有泛化能力的动态等值模型及参数。本发明具有很好的泛化能力，弥补了目前运用一般估计等值法对电力系统进行动态等值时，等值模型及参数仅能准确描述某一特定扰动的不足。

技术领域

本发明属于电力系统仿真领域，具体涉及一种具有泛化能力的水电集群动态等值方法。

背景技术

对大型电力系统的动态研究感兴趣的一般只有其中一个区域，称为研究系统；而对距此区域较远的区域，研究中只考虑其对研究区域的影响而不必详细描述其内部结构的区域，称为外部区域。在研究时，往往将外部系统进行动态等值来显著降低计算量并突出主要特征。目前，动态等值方法可分为3大类，分别为：同调等值法、模式等值法与估计等值法。估计等值法的基本思想是将外部系统看作“黑箱子”，根据等值要求或等值模型应用目的选择等值模型代替，然后采用辨识的方法，通过现场量测量，辨识等值模型的参数，实现动态等值，其等值要求是保证等值前后区间主要振荡模式不变。动态等值核心是把握外部系统对研究系统的影响，而这种影响可通过研究联络线动态潮流体现，故实际应用中的量测量一般为从联络线上提取的功率振荡或电压变化等信息，然后采用辨识算法获得等值模型参数。该方法的优点是只根据边界处及内部系统的量测量，不需要外部系统的详细数据即可进行，因此更优于另外两种方法。但是由于不同扰动引起的系统响应各不相同，使得等值模型及参数仅针对某一特定扰动下的输入输出是严格的，不能准确描述其它扰动。因此，运用估计等值法对相同的外部区域进行等值时，由于研究系统中扰动不同，得到的等值模型参数也不尽相同，不具有一般性。当电力系统仿真计算中要想获得某一未知扰动的响应曲线时，无论选择任何已知扰动所得等值模型的参数都是缺乏依据的，其误差也无法估量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述情况的不足，提供一种以量测数据为基础，具有泛化能力的电力系统估计等值方法，该方法中，等值模型及参数不仅能描述特定的扰动，还对其它未给定的扰动具有一定的解释能力，使其具有较强的泛化能力，并能成为分析研究系统安全稳定性的一般性模型，弥补了目前运用估计等值法对电力系统进行动态等值时，等值模型及参数仅能准确描述某一特定扰动的不足。

为解决上述问题和达到上述目的，本发明提供的一种具有泛化能力的水电集群动态等值方法通过以下技术方案加以实现：一种具有泛化能力的水电集群动态等值方法，包括如下步骤：

1)建立水电集群动态等值模型；

2)针对不同扰动下的量测数据对水电集群动态等值参数进行等值，并利用粒子群优化算法依据响应曲线辨识出各个扰动下等值模型的参数；

3)应用统计学中PCA方法对动态等值模型参数进行预处理，降低参数维度，形成建立泛化等值模型的初始化数据；

4)以支持向量机为工具，建立动态等值模型参数的特征样本空间；

5)对特征样本空间的支持向量进行多曲线拟合参数辨识，建立具有泛化能力的动态等值模型及参数。

进一步的，所述步骤1)中建立水电集群动态等值模型为等值发电机模型和等值负荷模型。

进一步的，所述步骤2)中获得的量测数据为联络线上的有功功率和无功功率曲线。

进一步的，所述步骤3)应用PCA方法建立初始化数据包括以下步骤：

(3-1)针对所有等值模型参数，计算每一维数据的平均值；

(3-2)计算每一维数据与其平均值的差值并构建协方差矩阵；

(3-3)求取协方差矩阵的特征值与特征向量；