[发明专利]一种暂态稳定性分析方法及装置

说明书

本申请公开了一种暂态稳定性分析方法及装置，方法包括：在系统受扰后，通过PMU实时量测发电机的运行数据，运行数据包括：发电机转速和发电机母线电压；基于特征椭球理论，将运行数据映射至多维空间，生成特征椭球；根据特征椭球的几何属性来构造椭球特征量，几何属性包括偏心率、体积、体积变化率和中心点集合；将椭球特征量作为预置决策树模型的输入参量，得到预置决策树模型的输出的暂态稳定性分析结果。本申请解决了现有技术的系统规模大，分析特征量构造和选取可观测性较差，导致暂态稳定性分析计算耗时长且不够直观的技术问题。

技术领域

本申请涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种暂态稳定性分析方法及装置。

背景技术

目前，暂态稳定性分析(Transient Stability Analysis，TSA)方法大致可分为两类：一类是基于数学模型的方法，有的方法采用暂态能量函数与可信域相结合的方法；有的基于扩展等面积法则计算暂态稳定性，该类方法通过求解微分代数方程，得到相应的指标进行暂态稳定性判断。另一类是基于样本学习的数据挖掘方法，有的方法以故障后系统的能量裕度为特征变量，结合模糊C-均值和矢量量化两类聚类分析算法对暂态稳定故障进行筛选；有的方法将故障后每台发电机的功角信息作为输入特征量，基于粗糙集理论利用自组织特征映射网络判断暂态稳定性，该类方法无需建立数学模型，而是通过样本数据的离线学习，从中发现潜在问题并寻找规律。

随着电力需求的增大，区域间电网的联系越来越紧密，当系统受到大扰动时，及时判断其暂态稳定性对于系统的安全稳定运行有着重要的意义。但现有的暂态稳定性分析方法存在系统规模大，分析特征量构造和选取可观测性较差等问题，导致暂态稳定性分析计算耗时长且不够直观。

发明内容

本申请提供了一种暂态稳定性分析方法及装置，用于解决现有技术的系统规模大，分析特征量构造和选取可观测性较差，导致暂态稳定性分析计算耗时长且不够直观的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种暂态稳定性分析方法，包括：

在系统受扰后，通过PMU实时量测发电机的运行数据，所述运行数据包括：发电机转速和发电机母线电压；

基于特征椭球理论，将所述运行数据映射至多维空间，生成特征椭球；

根据所述特征椭球的几何属性来构造椭球特征量，所述几何属性包括偏心率、体积、体积变化率和中心点集合；

将所述椭球特征量作为预置决策树模型的输入参量，得到所述预置决策树模型的输出的暂态稳定性分析结果。

优选地，所述在系统受扰后，通过PMU实时量测发电机的运行数据，包括：

采用电力系统分析软件模拟PMU实时量测的所述发电机的运行数据，或者直接通过PMU实时量测受扰电力系统的所述发电机的运行数据。

优选地，所述偏心率通过预置偏心率公式计算得到，所述预置偏心率公式为：

其中r_max和r_min分别为所述特征椭球最长的半轴长度和最短的半球长度。

优选地，所述体积通过预置体积公式计算得到，所述预置体积公式为：

其中，Γ(.)为标准伽马函数，A为正定矩阵，n为所述PMU数量，E_A，c为所述特征椭球。

优选地，所述体积变化率通过预置体积变化率公式计算得到，所述预置体积变化率公式为：

其中，ΔV为所述特征椭球在Δt时间内的体积变化量。