[发明专利]一种电力系统暂态稳定评估方法

权利要求书

1.一种电力系统暂态稳定评估方法，其特征在于，包括：

步骤S1，通过离线仿真获得的发电机的短期扰动轨迹建立初始样本集，并将初始样本集随机分为训练集和测试集；

步骤S2，将训练集输入胶囊神经网络，将其中每一电气量以区域排列，并按照发电机在故障初期的受扰程度进行排序，分别设置不同的网络参数，以综合指标为依据，训练得到最优的胶囊神经网络；

步骤S3，使用训练好的最优的胶囊神经网络对测试集样本进行在线暂态稳定性评估。

2.根据权利要求1所述的电力系统暂态稳定评估方法，其特征在于，所述步骤S1中，以在线路两端设置三相短路接地故障，故障后移除线路，进行仿真。

3.根据权利要求2所述的电力系统暂态稳定评估方法，其特征在于，所述步骤S1中，选取故障切除后转子角速度和转子角度的短期扰动轨迹建立初始样本集。

4.根据权利要求3所述的电力系统暂态稳定评估方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：通过对故障切除后转子角速度和转子角度的短期扰动轨迹在时间上累积效应的非线性学习，经过逐层局部学习和提取，将输入的短期扰动轨迹映射成为隐含相对角度差和相对角速度差信息的高阶特征，并与暂态稳定性建立映射关系。

5.根据权利要求4所述的电力系统暂态稳定评估方法，其特征在于，所述步骤S2中，将全部发电机的转子角度和转子角速度分别构成一个特征区域，得到2个区域；再根据发电机在故障初期的受扰程度进行排序，得到胶囊神经网络的输入特征排列。

6.根据权利要求5所述的电力系统暂态稳定评估方法，其特征在于，根据所述输入特征排列，以正确率最高、函数最小为综合指标，确定网络参数的卷积核大小、迭代次数和批处理数量。

7.根据权利要求2所述的电力系统暂态稳定评估方法，其特征在于，通过发电机之间的相对转子角差是否大于360°来确定系统的稳定性：

Δδ_i-Δδ_j360°

其中，M_i是发电机i的惯性时间常数，T为轨迹采样点数量。

8.根据权利要求7所述的电力系统暂态稳定评估方法，其特征在于，输入胶囊神经网络的转子角度短期扰动轨迹矩阵为：

其中，N为发电机组数量，T为轨迹采样点数量。

9.根据权利要求8所述的电力系统暂态稳定评估方法，其特征在于，输入胶囊神经网络中预胶囊层的输出矩阵的元素为：

X_ij＝f(δ_i,j-δ_i,j+1+δ_i+1,j-δ_i+1,j+1+b)

其中，f函数的变量为发电机间的相对转子角的差值(δ_i,j-δ_i,j+1)与上一时刻发电机间的相对转子角的差值(δ_i+1,j-δ_i+1,j+1)的和，b为偏置项。

10.根据权利要求9所述的电力系统暂态稳定评估方法，其特征在于，所述胶囊神经网络的训练过程是不断学习相对转子角度和相对转子角速度的加权系数。