[发明专利]具有时空标记的高压电网输电能力快速计算方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统领域，具体涉及一种面向过程理论的具有时空标记的高压电网输电能力快速计算方法。

背景技术

全国电网互联使跨区输电成为可能，我们考虑问题出发点从局部电网到全国电网。由于全国范围内电源、负荷分配不均匀，致使电能从过剩地区向稀缺地区流动，为了获取最大经济效益，各大电网争相送出电力或购买廉价电力。由于我国土地资源短缺，因此大范围征地增加输电网的建设很困难，发电设备和输电系统往往运行在接近稳定极限的水平下，提高输电能力，提高安全性已成热点。

自从国外几次大停电事故以后，各国已经意识到利用广域测量系统(WAMS)进行动态实时监测的重要性。我国已经开始应用。WAMS提供的数据不仅具有空间标记性，而且具有时间标记功能。电力企业迫切希望能够及时获得实时输电能力信息，调整发电计划，在保证安全运行的前提下获得尽可能多的利润。因此搭建基于时间影响的输电能力算法，快速准确寻找影响电网安全的特征数据，构造基于多种安全约束的实时输电能力的数学模型，十分重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于面向过程理论的具有时空标记的高压电网输电能力快速计算方法。依据面向过程理论搭建具有时空标记的输电能力快速计算方法，建立面向时间过程的输电能力电能量模型和功率模型，基于模式识别的特征数据提取，寻找表征断面输电能力的最大值和最小值，快速计算。采用本发明的计算方法克服了现有计算方法只能采用历史数据，不能实时在线处理海量数据和计算问题，具有适应性强，使用简单，计算速度快的特点，可以应用于面向过程的在线高压电网输电能力的快速计算。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于面向过程理论建立的具有时空标记的高压电网输电能力快速计算方法，所述方法采用模式识别方法对海量数据进行压缩处理，引入拉格朗日因子，对算法进行优化，该计算方法包括如下步骤：

步骤A：建立待求电网面向时间过程具有时空标记的输电能力电能量模型和功率模型，实现电网输电能力在线实时计算，计算数据采用WAMS装置遥抄遥测实时数据；

步骤B：搭建基于时间影响的输电能力概念，定义时间输电断面、时间过程的概念，所述输电能力为断面输电能力和过程输电能力，所述时间过程与时间输电断面间的关系为时间输电断面的集合构成时间过程，实现断面输电能力与过程输电能力计算上的微积分转换；

步骤C：建立基于模式识别的特征数据提取快速算法，先采用K-L变换法将表征断面输电能力的海量实时数据进行降维压缩；再采用幂法和反幂法在表征断面输电能力的集合中寻找最大值和最小值，使其它断面输电能力数值在这两个数值之间，提高计算速度；

步骤D：引入拉格朗日乘子建立具有时空标记的基于断面输电能力和过程输电能力的优化算法，用于提高了计算速度和计算准确率。

其中，所述步骤B中，采用下述公式来定义时间输电断面：

A_i(t)＝{N_i(t)，P_i(t)，Ctr_i(t)，G_i(t)}        (1)

式中：用A_i(t)表示时间输电断面，N_i(t)表示随时间变化的网络参量，P_i(t)表示随时间变化的系统状态信息量，Ctr_i(t)表示随时间变化的控制信息量，G_i(t)表示随时间变化的关系/逻辑。

其中，所述步骤C中先采用K-L变换法将表征断面输电能力的海量实时数据进行降维压缩，再采用幂法和反幂法在表征断面输电能力集合中寻找最大值和最小值的具体实现方法如下：

P＝(p₁，p₂，......p_n)^T

其中：X是待求的功率，P是实时功率特征向量，是n×n方阵，是n维列向量；矩阵由n个线性独立的列向量组成，所以如果只用m个特征，则误差ΔX(m)为

其中，X是待求的功率，(m)是X的估计量

用均方差作为度量m个特征向量子集的有效性的判据，有