[发明专利]一种电力系统热稳定安全关键机组的筛选方法

权利要求书

1.一种电力系统热稳定安全关键机组的筛选方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、获取指定电力系统的系统节点的有功出力上限、有功出力下限以及系统节点之间的线路的阻抗值以及传输功率上限；

步骤2、挑选系统中任意m条线路作为系统断面，计算所有系统节点对这几条线路的有功类线路灵敏度数值；

步骤3、将系统中每个节点(共n个)对于m条线路的灵敏度值分别看做一个样本点，利用k-均值算法对这n个样本点进行聚类，直到满足聚类结束的要求；

步骤4、根据步骤3中的聚类的结果，选取合适的机组代表聚类形成的各个簇，通过选取合适的机组构成了该系统断面的热稳定安全关键机组集合。

2.根据权利要求1所述的一种电力系统热稳定安全关键机组的筛选方法，其特征在于，步骤2中，灵敏度计算方法如下：

筛选实际电网中任意m条线路作为研究的断面，计算所有节点有功出力变化对所选取的m条线路的有功潮流灵敏度，其中，节点i对线路l的灵敏度S_k-i计算公式如下:

上式中，a、b为线路l的两个端点，X_ai为节点a与节点i之间的互阻抗，X_bi为节点b与节点i之间的互阻抗，x_l为线路l的电抗。

3.根据权利要求1所述的一种电力系统热稳定安全关键机组的筛选方法，其特征在于，步骤3中，系统节点的聚类方法如下：

将系统中每个节点(共n个)对于m条线路的灵敏度值分别看做一个样本点，G_i＝[S_i1,S_i2,S_i3…S_im]利用k-均值算法对这n个样本点进行聚类，聚类方法如下：

3.1确定k的数值，即希望获得的关键机组的类的个数；

3.2从所有样本点构成的数据集D中随机选取k个数据点作为簇质心C_pk，簇质心集合为Centroid＝{C_p1,C_p1,C_p1…C_pk}；

3.3对数据集D中的每一个数据样本G_i，分别计算G_i与C_pj(j＝1，2，…，k)的欧式距离d，得到一组距离值，从中找出最小距离对应的簇质心C_ps，将数据样本点G_i划分到以C_ps为质心的簇中；

3.4在获得了所有数据样本{G₁，G₂，G₃…G_n}的聚类结果后，计算该聚类结果下的簇均值SSE的大小，具体计算公式如下：

式中M_i表示第i个簇的中心，C_i表示第i个簇，o表示在簇C_i中的对象；

3.5根据每个簇包含的对象G_i集合，采用如下公式重新获得簇质心M_i；

式中|C_i|表示第i个簇C_i中的对象个数，M_i则是这些对象的质心，o表示簇C_i中的对象；

3.6根据所述的簇质心重复步骤(3.3)～步骤(3.5)，直到簇均值SSE的数值不在变化，则完成了聚类。

4.根据权利要求1所述的一种电力系统热稳定安全关键机组的筛选方法，其特征在于，步骤4中，筛选方法为：

根据步骤3中的聚类的结果，若聚类形成的簇C_i输出的质心M_i是所有样本对象{G₁，G₂，G₃…G_n}中的一员，则该质心为关键机组，若不是样本对象中的一员，则挑选该质心中距离质心M_i欧氏距离最小的样本对象G_i作为关键机组，所有挑选出的关键机组构成了包含m条线路系统断面的热稳定安全关键机组。