[发明专利]基于支持向量机的线性频率最低点约束获取方法及装置

说明书

本发明提出一种基于支持向量机的线性频率最低点约束获取方法及装置，属于电力系统运行控制技术领域。其中，所述方法包括：建立基于惯性中心的电力系统频率响应模型；采用蒙特卡洛仿真获得电力系统机组启停状态的数据样本；根据样本对频率响应模型进行数值计算，得到各样本在预设扰动下的最大频率偏差；通过对最大频率偏差判定，得到最大频率偏差对应样本是否满足频率最低点约束的标签标记结果；根据标签标记结果，采用支持向量机技术对样本分类学习，以得到频率最低点约束。本发明考虑多种一次调频设备，针对高比例新能源电力系统调度控制提出了一种基于支持向量机技术的线性频率最低点约束获取方法，结果兼顾精确性和可靠性。

技术领域

本发明属于电力系统的运行控制技术领域，具体涉及一种基于支持向量机的线性频率最低点约束获取方法及装置。

背景技术

随着大规模新能源机组并网，电力系统的惯量逐渐降低，系统的频率安全问题日益突出。频率安全问题已成为制约大规模可再生能源安全并网的关键瓶颈因素，迫切需要充分挖掘利用电网的一次调频资源，提高电网应对高占比新能源馈入的安全和经济运行水平。

为保障电力系统的频率安全，需要在调度模型中加入频率稳定约束，以防止电力系统频率快速跌落触发低频减载装置。与调度模型中的其他约束相比，电力系统的频率稳定约束涉及高阶微分代数方程，频率跌落过程的最低点值是关于当前系统运行工况的复杂非线性函数，非线性约束会降低调度模型的求解速度，甚至导致调度模型不可求解，这将对电力系统的调度决策产生不利影响，无法保证电力系统的频率安全。

发明内容

本发明的目的是为填补已有技术的空白之处，提出一种基于支持向量机的线性频率最低点约束获取方法及装置。本发明考虑多种一次调频设备，针对高比例新能源电力系统调度控制提出了一种基于支持向量机技术的线性频率最低点约束获取方法，其结果兼顾精确性和可靠性，可直接嵌入到已有的调度模型当中，指导电力系统的调度决策。

本发明第一方面实施例提出一种基于支持向量机的线性频率最低点约束获取方法，包括：

根据电力系统中各发电机组和场站的调速器模型，建立基于惯性中心的电力系统频率响应模型；

采用蒙特卡洛仿真获得所述电力系统机组启停状态的数据样本；

根据所述样本对所述频率响应模型进行数值计算，得到所述样本在预设扰动下的最大频率偏差；

通过对所述最大频率偏差进行判定，得到所述最大频率偏差对应样本是否满足频率最低点约束的标签标记结果；

根据所述标签标记结果，采用支持向量机技术对所述样本进行分类学习，以得到频率最低点约束。

在本发明一个具体实施例中，所述各发电机组和场站的调速器模型，包括：

火电机组调速器模型，表达式如下：

其中，i∈N_G，N_G为火电机组集合；u_i为机组i的启停变量，为0-1变量；K_mi为机组i的机械功率增益系数；R_i为机组i的下垂控制系数；T_Ri为机组i的惯性时间常数；F_Hi为机组i的汽轮机功率传输系数；ΔP_mi为机组i的机械功率增量；Δf为惯性中心频率偏差；

风电场站调速器模型，表达式如下：

其中，j∈N_W，N_W为风电场站集合；R_j为场站j的下垂控制系数；T_j为场站j的惯性时间常数；ΔP_mj为场站j的机械功率增量。