[发明专利]一种数据驱动的在线快速评估电网暂态电压安全性的方法

说明书

本发明提出一种数据驱动的在线快速评估电网暂态电压安全性的方法，属于电力系统运行控制技术领域。该方法首先，设定电网运行状态量的限值，将符合电网运行状态量限值的电网运行方式存储到离线数据库；计算基于母线电压轨迹的评估电网暂态电压安全性指标TVSI；仿真分析离线数据库中每种电网运行方式对应的TVSI，并将结果补充到离线数据库中；从更新后的离线数据库中选取当前电网运行方式的临近电网运行方式，用临近电网运行方式拟合当前电网运行方式的暂态电压安全性指标，得到当前电网运行方式的暂态电压安全性评估结果。本发明可以快速评估电网的暂态电压安全性，可以用于在线分析和无功优化问题的稳定约束判定。

技术领域

本发明涉及一种数据驱动的在线快速评估电网暂态电压安全性的方法，属于电力系统运行控制技术领域。

背景技术

近年来，我国建设并投运了多条大容量远距离输电线路，形成了一批典型的送端区域电网(以下简称：送端电网)和受端区域电网(以下简称：受端电网)。受端电网依赖外部输送有功功率，其区域内部的发电量小于负荷量。因为传统的同步发电机可以用作无功源，因此受端电网的无功源容量相对较少，导致其内部的电压稳定性较差。

在现代电网中，接入了大量的间歇式可再生能源发电设备(例如：风力发电、光伏发电等)、动态响应负荷(例如：空调)以及直流换流站等动态响应特性丰富的元件，因而其暂态电压安全问题也值得关注。

对于大电网的暂态电压安全研究，目前大多依靠数值仿真软件。但仿真分析耗时较长，难以用于在线分析、无功优化问题的稳定约束判定等研究。

发明内容

本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种数据驱动的在线快速评估电网暂态电压安全性的方法。本发明可以快速评估电网的暂态电压安全性，可以用于在线分析和无功优化问题的稳定约束判定。

本发明提出一种数据驱动的在线快速评估电网暂态电压安全性的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)设定电网运行状态量的限值，包括：电网控制状态量的限值和电网潮流结果状态量的限值；随机生成电网运行方式，分别计算每种电网运行方式对应的潮流结果，将符合电网运行状态量限值的电网运行方式及其对应的电网的控制状态量集合存储到离线数据库中；具体步骤如下：

(1-1)设定电网控制状态量的限值：

定义Ω_Grid为电网中母线的集合，将Ω_Grid分为三个子集合分为记为Ω_PV、Ω_PQ、Ω_Vθ；其中，Ω_PV中的母线为PV节点，Ω_PQ中的母线为PQ节点，Ω_Vθ中的母线为Vθ节点；

定义CSV为电网控制状态量集合，表达式如下：

S_V^sp＝{V_i^sp|i∈Ω_PV∪Ω_Vθ}

S_θ^sp＝{θ_i^sp|i∈Ω_Vθ}

P_g,i^sp,min≤P_g,i^sp≤P_g,i^sp,max,i∈Ω_PV