[发明专利]一种基于极限学习机的输电网线路有功安全校正方法

说明书

本发明属于电力系统运行与控制领域，是涉及一种基于极限学习机的输电网线路有功安全校正方法。本发明在考虑现有研究基于灵敏度的启发式有功安全校正方法时，在调整策略制定的快速性和精确度方面往往顾此失彼提出一种基于极限学习机的输电线路有功安全校正方法，均衡有功安全校正方法的快速性和精确度。该方法首先基于极限学习机对不同状态下的电网运行数据进行分析学习，获得各节点注入功率对输电线路的灵敏度；然后基于节点注入功率对输电线路的灵敏度建立有功安全校正模型；最后利用粒子群智能算法对有功安全校正模型进行求解获得发电机和负荷调整方案。

技术领域

本发明属于电力系统运行与控制领域，是涉及一种基于极限学习机的输电网线路有功安全校正方法。

背景技术

智能电网和大电网互联技术的发展，在解决我国能源分布格局不均、提高电网坚强性方面起到重大作用，但同时造成我国电网互联程度及复杂性空前提高，对电网安全稳定运行提出更高要求。研究表明，连锁故障是造成大停电事故的重要原因，故障元件引起潮流转移会导致正常运行线路变为重载、过载运行状态，这是连锁故障蔓延的重要因素。因此，对处于重载、过载状态的运行输电线路进行有功安全校正，调度部门需要采取快速有效的发电机出力调整及切负荷措施，使输电线路恢复正常运行，这对于抑制连锁故障发展保证电力系统安全稳定运行具有重要意义。

现阶段，在输电线路的有功安全校正领域，专家学者主要采用优化规划类算法和灵敏度算法。优化规划类算法通过建立有功安全校正数学模型，设定目标函数和各类约束条件，并利用数学解析方法求解数学模型获得校正措施，此类方法考虑全面，具有较好的安全性和经济性，但可能存在求解时间过长、调整设备过多、潮流收敛条件难以满足等问题；灵敏度方法通过求取发电机对过载线路的灵敏度，进而根据线路过载量获得校正措施，此类方法可以快速获得调整调整措施消除过载，不存在潮流收敛性问题，但是灵敏度的精确性将直接影响校正方案的有效性。

发明内容

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种基于极限学习机的输电线路有功安全校正方法，其特征在于，包括：

步骤1，采集发电机灵敏度样本集合以及负荷灵敏度样本集合，基于极限学习机对采集的电网样本集合进行学习训练，获得节点注入功率对输电线路的灵敏度与电网运行数据间的映射关系；

步骤2，基于步骤1的灵敏度分析，建立输电线路的有功安全校正模型，所述有功安全校正模型基于目标函数：

为减出力发电机调整量，为加出力发电机调整量，ΔP_G,z为平衡机调整量，为负荷切除量，M为惩罚系数，为远大于1的正常数，保证消除线路过载时优先调整发电机出力，再进行切负荷，目标函数以发电机和负荷调整量最小为目标：

步骤3，采集待控制电网数据，基于步骤2的有功安全校正模型，求解输电线路有功安全校正模型，到发电机和负荷的调整量，确定控制方案。

在上述的一种基于极限学习机的输电线路有功安全校正方法，所述步骤1具体包括：

步骤1.1、生成极限学习机训练样本集合，包括发电机灵敏度样本集合和负荷灵敏度样本集合，在任意电网系统中，首先确定电网的初始运行状态和网络拓扑结构，记录电网初始状态下的发电机有功出力P_G⁰、负荷有功以及各传输线路的有功功率具体是：