[发明专利]电网暂态电压稳定性的判定方法

说明书

本发明公开了一种电网暂态电压稳定性的判定方法，包括构建样本库并对样本标记分类；计算各电气量的形态相似距离；采用决策树算法学习各电气量的形态相似距离为特征得到初始暂态电压判定模型；对初始暂态电压判定模型优化得到最终的暂态电压判定模型；实时监测电网中的电气数据量，并在电网受到扰动或发生故障时，采用最终的暂态电压判定模型对电网的暂态电压稳定性进行判定。本发明能够根据系统运行时记录的时序数据有效辨识系统的暂态电压稳定性；相较于全局监控和计算，本发明计算量小，判稳效率高；而且本发明方法的可靠性高，预测和判定的精确较高。

技术领域

本发明属于电气自动化领域，具体涉及一种电网暂态电压稳定性的判定方法。

背景技术

随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。因此，保证自身的稳定可靠运行，就成为了电力系统最重要的任务之一。

而随着电力消耗的日益增长，使得电力系统电压稳定安全面临的风险不断提升，近年来全球多起大停电事故使得电压稳定问题受到越来越多的关注。目前，电网结构和负荷类型日趋复杂，使针对暂态电压稳定性评估变得更加困难。

实际工程中往往采用阈值方法作为标准对电压稳定性进行判定，其很大程度上依赖工程经验，可靠性值得商榷。随着电网PMU/WAMS技术的成熟，大量的电力数据被监测和记录，数据挖掘和机器学习方法得以逐渐渗入到电力系统中，基于大数据挖掘的电网安全稳定分析提供良好基础。

一般的基于数据挖掘的方法，都是在电力系统某一时刻所处的状态对电压稳定性进行研究，而失稳的关键信息可能存在于受扰后一段时间的动态时序数据中。

因此，目前的电网暂态电压稳定性的判定方法，其可靠性不足，而且判定精度不高，已经不再适用于现今的电气系统的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可靠性高且精确较高的电网暂态电压稳定性的判定方法。

本发明提供的这种电网暂态电压稳定性的判定方法，包括如下步骤：

S1.构建样本库，并对样本库中的样本进行标记分类；

S2.计算步骤S1标记分类后的各个电气量的形态相似距离；

S3.以步骤S2得到的各个电气量的形态相似距离为特征，采用决策树算法对每个电气量进行学习，从而得到初始暂态电压判定模型；

S4.对步骤S3得到的初始暂态电压判定模型进行优化，从而得到最终的暂态电压判定模型；

S5.实时监测电网中的电气数据量，并在电网受到扰动或发生故障时，采用步骤S4得到的最终的暂态电压判定模型对电网的暂态电压稳定性进行判定。

步骤S1所述的构建样本库，并对样本库中的样本进行标记分类，具体为采用如下步骤构建样本库并进行标记分类：

A.针对待分析的电力系统，根据其所有可能的运行方式和所有可能遭遇的扰动或故障，进行时域仿真，从而得到N个样本，构成样本集D；其中每个样本均包括待分析的电力系统的节点电压、线路有功功率和线路无功功率；

B.针对步骤A得到的N个样本，采用如下规则进行标记和分类：

若待分析的电力系统的负荷母线电压能够在10s内恢复到0.80pu以上，则认定此时待分析的电力系统稳定，其对应的样本标记为稳定样本；

若待分析的电力系统的负荷母线电压不能够在10s内恢复到0.80pu以上，则认定此时待分析的电力系统失稳，其对应的样本标记为故障样本。

步骤S2所述的计算步骤S1标记分类后的各个电气量的形态相似距离，具体为采用如下步骤计算各个电气量的形态相似距离：