[发明专利]一种用于评估电力系统暂态稳定的方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于评估电力系统暂态稳定的方法及系统，属于电力系统安全稳定运行技术领域。本发明方法，包括获取目标电力系统的样本数据；将所述样本数据作为采用Z‑Score标准化建立的电力系统暂态稳定评估模型的输入数据，输入至电力系统暂态稳定评估模型；根据所述电力系统暂态稳定评估模型，获取目标电力系统暂态稳定的评估结果。本发明解决了分类样本在训练过程中对样本较多的稳定样本的倾向性问题，提高了暂态稳定评估的全局准确率和泛化能力，且具有更好的泛化能力和更高的准确率，为电力系统在线稳定分析和控制提供了新的思路。

技术领域

本发明涉及电力系统安全稳定运行技术领域，并且更具体地，涉及一种用于评估电力系统暂态稳定的方法及系统。

背景技术

随着电力系统的快速发展、全球能源互联网战略的不断推进、电网规模的不断扩大以及新能源技术的普及，电力系统的机理模型和稳定问题日渐复杂，电力系统的安全运行面临着更大的风险。新能源复杂多变的动态特性、多源大数据的异构特性以及电力系统运行工况的复杂性，使得分析和控制的难度增大，这就给电力系统的暂态稳定评估带来了挑战。如果一旦发生暂态故障而调度中心没做出准确的预判和及时的干预，极易发展为连锁故障，甚至造成大规模停电事故。

暂态稳定分析是电力系统稳定性分析的重要内容，传统的暂态稳定分析方法主要有基于大规模计算的时域仿真法和基于李雅普诺夫稳定性理论的直接法。时域仿真法计算精度高，评估系统稳定性的准确率高，但是计算量大、耗时长，只能用于离线计算，无法实现在线实时判别，而直接法只适用于一些简单的系统，在复杂系统中难以构建满足条件的“能量函数”来进行暂态稳定判别。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种用于评估电力系统暂态稳定的方法，包括：

获取目标电力系统的样本数据；

将所述样本数据作为采用Z-Score标准化建立的电力系统暂态稳定评估模型的输入数据，输入至电力系统暂态稳定评估模型；

根据所述电力系统暂态稳定评估模型，获取目标电力系统暂态稳定的评估结果。

可选的，电力系统暂态稳定评估模型的建立，包括：

以预设的数据采集间隔，采集模拟仿真运行的电力系统的样本数据，对样本数据进行标注，并对标注的样本数据进行Z-Score标准化处理，获取Z-Score标准化的样本数据；

对Z-Score标准化的样本数据以预设比例进行划分，生成训练集、测试集和验证集；

对训练集、测试集和验证集进行训练，获取电力系统暂态稳定评估模型。

可选的，模拟仿真运行的过程中设置多种电力系统的负载水平、发电出力、故障发生支路、故障发生位置和故障清除时刻。

可选的，采集间隔的范围为0.01-0.02s。

可选的，样本数据，包括：电力系统故障清除后k个周期内电力系统发电机的功角、角速度、电压幅值、有功功率和无功功率的时序数据；

其中，K≥0。

可选的，标注，以模拟仿真运行结束后电力系统的任意2台发电机的功角是否大于360度作为判据，判断电力系统暂态稳定或暂态失稳，并对样本数据标注电力系统暂态稳定或暂态失稳。

可选的，对标注的样本数据进行Z-Score标准化处理，具体为,对标注的样本数据以预设的堆叠方式，构造输入特征空间。

可选的，预设的堆叠方式，包括：

对发电机特征量，以功角、角速度、有功功率、无功功率和电压的顺序排列连接，满足一维单通道CNN和二维单通道CNN的输入特征结构要求；