[发明专利]基于粒子滤波采样的全过程动态仿真长期孤网稳定性预测方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于粒子滤波采样的全过程动态仿真长期孤网稳定性预测方法及系统，包括：获取关注节点的WAMS电压曲线，并获取M项曲线拟合函数；根据M项曲线拟合函数，利用贝叶斯跟踪系统进行估算，构建贝叶斯估计方程的状态转换方程和量测方程；计算预测时间段内每个预测时刻的电压模拟实际量测值，并根据每个预测时刻的电压模拟实际量测值、状态转换方程和量测方程进行迭代运算，以获取每个预测时刻的电压预测值。本发明将电力系统仿真的节点电压看作时间序列曲线，采用粒子滤波算法，全过程动态仿真后期的“疑似失真的时间段”观测量变化趋势进行时间序列分析方法上的预测或估计，为区域性电网月度检修计划的制订提供帮助。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，并且更具体地，涉及一种基于粒子滤波采样的全过程动态仿真长期孤网稳定性预测方法及系统。

背景技术

电网检修风险及评估的难度。区域性电网月度检修计划制定较为复杂，常规的基本制定方法可归纳为：首先，根据电网中电气元件各自独立的检修必要性，初始化形成一个至少N种的运行方式集合(N至少等于30，如按照逐日进行计划评估，则需要1天1种运行方式，而如果逐日的负荷变化因素，则划分负荷变化的峰值、平均负荷值及低估值，即至少90典型运行方式)；其次，根据N种运行方式集合进行潮流计算分析及暂态稳定仿真分析，如发现因局部地区停运元件过多等原因造成潮流计算不满足《电力系统安全稳定导则》所规定的潮流校核标准或暂态稳定标准，则需要进行某1个或某几个元件停运时期的调整，从而使得原有的N中运行方式从新组合。因此整体上，可能因初始化运行方式过度不合理而引起评估校核计算工作的组合爆炸问题，更有可能遇到暂态仿真失真等仿真计算难以识别风险而引起的无法停运的情况。整体上，“区域性电网月度检修计划制定”问题属于一个多约束条件、多维度寻优问题。而该种寻优问题的特殊性在于其单一解的适应度计算时间——评估时间受到全网电力系统分析计算的时间影响较大。

中长期仿真全过程是研究和分析这种非线性超大规模电力系统动态特性机理事故特征及其安全稳定措施的重要技术手段。尤其是对弱联系系统及容易形成孤网的系统进行仿真判断。然而在部分的、实际的小型区域电网中，如果没有能够对各类负荷感应电动机的精确建模与统计，则中长期仿真因未能计及感应电动机中长期响应而引起偏差，进而局限了中长期仿真方法在电网仿真中的应用。暂态仿真是现有电力系统工业计算中的常用手段，惯例上在30秒(电力系统安全稳定计算规范中要求至少40秒)内的电网暂态特性仿真时较为准确的，而区域性电网月度检修计划制定中，往往所出现的弱联网系统拓扑结构时间跨度能够数以“天”，某些电网在施工因素的影响下，可能会达到5天以上。因此，在区域性电网月度检修计划制定问题上，全过程动态仿真法仿真更加准确，但耗时较长，而暂态仿真法相对耗时较短，但在某些弱联系电网及容易形成孤网的计划检修评估上，往往仿真精度难以达到令人接受的程度，即超过30秒钟的仿真已经具有较强的失真)。

以上两种问题属于相当突出的矛盾。因此，如何识别弱联系电网达到需要进行全过程动态仿真的必要性成为了提高计算效率的重要环节之一。

发明内容

本发明提出一种基于粒子滤波采样的全过程动态仿真长期孤网稳定性预测方法，以解决如何对弱联系电网进行动态仿真预测的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种基于粒子滤波采样的全过程动态仿真长期孤网稳定性预测方法，所述方法包括：

获取弱联系电网在预设周期内预设时间段的运行方式的关注节点的 WAMS电压曲线，并根据所述WAMS电压曲线中的电压数据进行M项式曲线拟合，获取M项曲线拟合函数；其中，所述WAMS电压曲线中一个采样时刻对应一个电压实测值；

根据所述M项曲线拟合函数，利用贝叶斯跟踪系统进行估算，构建贝叶斯估计方程的状态转换方程和量测方程；

计算预测时间段内每个预测时刻的电压模拟实际量测值，并根据每个预测时刻的电压模拟实际量测值、状态转换方程和量测方程进行迭代运算，以获取每个预测时刻的电压预测值。