[发明专利]一种暂态电压稳定紧急控制方法、装置和电力控制系统

权利要求书

1.一种暂态电压稳定紧急控制方法，其特征在于，包括：

S1：基于电力系统分析综合程序仿真得到电力系统的故障状态信息，获取所述故障状态信息与电压失稳模式之间的映射关系；所述故障状态信息包括：母线电压和发电机功角；所述电压失稳模式包括：纯电压失稳模式，耦合电压失稳模式和混合电压失稳模式；

S2：第一阶段：根据所述电力系统实际运行中当前故障状态信息及所述映射关系判定当前电压失稳模式；依据所述当前电压失稳模式确定敏感的多个切负荷点对应的筛选排序；

S3：第二阶段：将所述当前故障状态信息输入轻量级梯度提升机LightGBM模型预估切负荷总量；针对所述当前电压失稳模式，基于所述筛选排序和所述切负荷总量进行紧急控制；其中，所述LightGBM模型预先建立有所述故障状态信息和所述切负荷总量之间的联系。

2.如权利要求1所述的暂态电压稳定紧急控制方法，其特征在于，

当所述当前电压失稳模式为纯电压失稳模式时，所述筛选排序为：按照负荷电压由低到高对各个切负荷点进行排序；

当所述当前电压失稳模式为耦合电压失稳模式时，所述筛选排序为：故障瞬间按照无功功率突变量由大到小对各个切负荷点进行排序，故障持续期间按照无功功率幅值量由大到小对各个切负荷点进行排序；

当所述当前电压失稳模式为混合电压失稳模式时，所述筛选排序为：先按照所述耦合电压失稳模式筛选有效负荷，切除一定量级负荷后转化为所述纯电压失稳模式，则按照所述纯电压失稳模式筛选有效负荷。

3.如权利要求2所述的暂态电压稳定紧急控制方法，其特征在于，所述S3包括：

S31：将所述当前故障状态信息中的母线电压和发电机功角按照时间维度进行拼接形成混合矩阵；将所述混合矩阵进行一维展开成得到一维向量输入所述LightGBM模型以使其输出所述切负荷总量；

S32：针对当前的电压失衡模式，基于所述筛选排序和所述切负荷总量进行紧急控制。

4.如权利要求3所述的暂态电压稳定紧急控制方法，其特征在于，所述S32包括：

当处于所述纯电压失稳模式时，将所述切负荷总量按照所述筛选排序依次分配给所述多个切负荷点，从而实现紧急控制；

当处于所述耦合电压失稳模式时，

S321：将所述切负荷总量按照所述筛选排序依次分配给所述多个切负荷点，确定出初始切负荷控制措施；

S322：基于暂态稳定仿真校验所述初始切负荷控制措施的有效性，利用所述有效性对所述初始切负荷控制措施进行调整，利用调整后的切负荷控制措施进行紧急控制；

其中，所述混合电压失稳模式包括所述耦合电压失稳模式和所述纯电压失稳模式。

5.如权利要求4所述的暂态电压稳定紧急控制方法，其特征在于，所述将所述切负荷总量按照所述筛选排序依次分配给所述多个切负荷点，包括：

按照所述筛选排序对所述多个切负荷点进行分配，先分配满排序靠前的负荷，然后筛选排序靠后的负荷，直到分配完所述切负荷总量。

6.如权利要求4所述的暂态电压稳定紧急控制方法，其特征在于，所述S322包括：

S322-1：利用暂态稳定仿真校验所述初始切负荷控制措施，获得所述故障瞬间和所述故障持续期间两种情况各自对应的切负荷灵敏度；

S322-2：选择切负荷灵敏度较大对应的筛选排序微调所述初始切负荷控制措施；利用微调后的切负荷控制策略对电力系统的当前故障进行紧急控制。

7.如权利要求6所述的暂态电压稳定紧急控制方法，其特征在于，

所述切负荷灵敏度的计算公式为：

暂态电压灵敏度指数其中，m是电力系统的母线总数；T是暂态稳定仿真时间；t_c是故障切除时间；V_i,t为母线i在时刻t的电压幅值；V_i,0为故障前母线电压幅值；α是电压幅值偏差的安全阈值；TVSI(0)表示未切除负荷时的暂态电压稳定程度，TVSI(L_i)表示L_i负荷序列切除一部分负荷后的暂态电压稳定程度，s(L_i)表示第i个负荷序列的切负荷灵敏度。