[发明专利]基于历史数据的电力系统稳定性快速判断方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统自动化领域，具体涉及一种基于历史数据的电力系统稳定性快速判断方法。

背景技术

随着我国经济技术的发展和人民生活水平的提高，电能已经成为了人们日常生活中最重要的能源。而电力系统的供电稳定性已经成为了人们对电力系统最重要的要求之一。为了保障电能安全可靠的传输，中国电网中开展了西电东送、全国联网以及特高压输电等重大工程，交直流混联的特大电网已经基本形成。随着电网规模的扩大，电网安全稳定性愈加难以掌控。世界上已经发生的多次电网故障表明，输电电压等级的提高、联网规模扩大以及传输容量的增加，都会增大电网故障带来的危害，故障原因和过程也更为复杂。开展对运行电网全面细致的在线监视、分析和控制，保障电力生产、传输和使用的安全是各国电力行业的迫切需求。

为了保证电力系统的安全稳定，电力系统在线安全稳定分析技术已得到较为广泛的应用。目前我国省级以上调度支持系统都配有在线分析模块。在线分析通常每15分钟对电力系统当前运行状态进行一次全面扫描，对实时性要求非常高，尤其是暂态稳定分析模块，计算任务一般会达到几百至上千不等，计算量非常大；另一方面，在线分析模块会把每15分钟一次的当前断面数据进行存储，形成大量宝贵的历史计算数据，这些数据既包含以往的运行方式，也包含对应的稳定分析结果。

但是，现有的电力系统快速判稳方法大致分为两类：第一类方法是利用大量的电网运行数据，进行严格精确的在线数据计算和仿真，然而该类方法随着电力系统运行数据的增加和系统的扩大，其计算复杂度呈指数性上升趋势，该类方法虽然计算结果精确可靠，但是由于计算和仿真周期长，一般仅用于进行理论分析和验证。第二类方法是利用电网的运行数据，采取优化计算程序、简化分析过程等手段减少计算和仿真的数据量，从而达到快速定性判断电网稳定性的目的；但是该类方法存在计算和仿真的基础数据量不足、结果不精确、可靠性和稳定性不高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够快速对电力系统稳定性进行精确判断、实时高的基于历史数据的电力系统稳定性快速判断方法。

本发明提供的这种基于历史数据的电力系统稳定性快速判断方法，包括如下步骤：

S1.收集电网系统数据库中电网设备的状态量和电气量历史数据，计算状态量和电气量的均值和标准差，形成统计量；同时收集电网系统实际运行时的电网设备的状态量和电气量，形成当前时刻下的故障特征变量；

S2.根据步骤S1收集的统计量，针对每一个时间节点，对电网关键节点和电网故障薄弱点的各类故障求得故障临界切除时间，作为故障稳定程度指标；

S3.将步骤S1得到的统计量，与步骤S2获取的各类故障稳定程度指标进行相关性分析，将相关性最大的N组统计量作为该故障的故障特征变量，形成各采样点的故障特征变量，N为大于零的整数；

S4.本局步骤S3获得的各采样点的故障特征变量和步骤S2得到的当前时刻下的故障特征变量，采用K-最近邻算法计算当前时刻的稳定程度指标，判断当前时刻下电网系统的稳定性结果。

基于历史数据的电力系统稳定性快速判断方法还包括如下步骤：

S5.精确求取当前时刻电网系统的稳定程度指标；

S6.将步骤S5求取的精确的稳定程度指标更新当前时刻的电网系统的稳定性参数，并加入电网系统数据库。

步骤S3所述的相关性分析，为采用Pearson相关系数法进行相关性分析：