[发明专利]基于图时空网络的电力系统暂态电压稳定评估方法

说明书

本发明实施例提供一种基于图时空网络的电力系统暂态电压稳定评估方法，该方法包括：获取当前电力系统的拓扑和时序轨迹；将所述当前电力系统的拓扑和时序轨迹输入训练好的图时空网络模型中，其中，所述图时空网络模型是根据仿真样本集，以图时空网络进行分类学习得到的；输出电力系统的暂态电压稳定情况。本发明实施例采用图时空网络模型，通过图卷积以提取空间信息，将电力系统的拓扑也作为输入，能够更好地适应拓扑的变化。

技术领域

本发明涉及电力系统稳定分析评估技术领域，尤其涉及一种基于图时空网络的电力系统暂态电压稳定评估方法。

背景技术

随着电力负荷的逐年增长，可再生能源的接入以及电力市场的逐渐推行，电力系统运行在一个越来越严峻的环境下。当电力系统遭受大的扰动，如设备故障或线路短路时，电力系统可能会发生暂态电压失稳现象，进而导致大停电事故的发生。因此，在电力系统发生扰动后，迅速准确地判断电力系统的稳定性，有利于操作人员了解系统的状态，并针对不稳定的情况及时做出相应的控制措施。

由于广域测量系统的普及，利用PMU/SCADA数据的在线电力系统稳定性监测已经逐渐成为可能。目前在线监测电力系统暂态电压稳定性的方法主要有三种：第一种是利用分布式计算等方法加快电力系统仿真软件的速度；第二种方法是基于电力系统暂态电压稳定的基础理论采用直接法判断电力系统的稳定性；第三种方法是利用数据挖掘和机器学习的思想判断系统的暂态电压稳定性。由于理论基础的不完善，基于仿真软件的稳定性评估仍然是最为准确度的，其中第三种方法既利用了仿真软件的准确性也弥补了仿真软件仿真得过慢的缺陷，因此目前已有较多的研究采用机器学习/数据挖掘的方法对电力系统的稳定性进行评估。但是，目前采用机器学习/数据挖掘进行暂态电压稳定评估的方法，主要利用孤立时间断面的量测量作为输入信息，且没有利用网络的拓扑信息，当系统发生变化时，方法的适应性和可靠性将完全无法保证。

因此，现在亟需一种基于图时空网络的电力系统暂态电压稳定评估方法来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种基于图时空网络的电力系统暂态电压稳定评估方法。

本发明实施例提供的基于图时空网络的电力系统暂态电压稳定评估方法，包括：

获取当前电力系统的拓扑和时序轨迹；

将所述当前电力系统的拓扑和时序轨迹输入训练好的图时空网络模型中，其中，所述训练好的图时空网络模型是根据仿真样本集，以图时空网络进行分类学习得到的；

输出电力系统的暂态电压稳定情况。

进一步地，在所述获取当前电力系统的拓扑和时序轨迹之前，所述方法还包括：

构建仿真样本集，所述仿真样本集包括运行方式集，故障集和拓扑集；

构建图时空网络模型；

基于所述仿真样本集，对所述图时空网络模型进行训练。

进一步地，所述构建仿真样本集，所述仿真样本集包括运行方式集，故障集和拓扑集，包括：

从电力系统的运行数据库中搜集典型的运行方式构成运行方式集，设置不同的故障构成故障集，设置电力系统不同的拓扑变化构成拓扑集；

采用机电暂态仿真软件对电力系统在各种运行方式，故障和拓扑情况下进行多次时域仿真，得到所述仿真样本集。

进一步地，所述构建图时空网络模型，包括：

构建时空特性融合提取模块，提取时空特征，其中，所述时空特性融合提取模块是由多个时空特性提取模块堆叠而成，所述时空特性提取模块的图卷积层用于提取空间信息，时空特性提取模块的一维时间卷积层用于提取时间信息；