本发明涉及电力系统调度运行控制,具体涉及电压稳定限制下的电网运行方式确定方法、系统及介质。
背景技术:
1、电力系统电压稳定性一直以来是限制电网供电能力的重要因素,电网运行人员的解决方法是通过商业仿真软件分析运行方式的不同组合安排,寻找符合安全稳定导则规定的电压恢复要求且供电能力最大的运行方式。分析电力系统的关键母线电压在不同运行方式安排下的恢复特性曲线其实质是参数化问题,难点在于运行方式的安排往往是离散非线性,组合方式繁多,需要依赖大量运行经验,并且往往需要大量的大电网重复仿真计算工作,并且在电网公司运行方式安排中,需要找到体现最严重稳定特性的运行方式,以底线思维进行运行方式安排,这就为计算分析提出了更高的要求。
技术实现思路
1、本发明目的在于提供电压稳定限制下的电网运行方式确定方法、系统及介质,以减少分析不同运行方式系统电压恢复所需要的大量大电网仿真计算,同时实现不同运行方式及控制参数组合下的系统电压恢复特性的快速解析求解,寻找系统电压稳定特性最差的运行方式,以获取对系统稳定特性的把握,实现最安全的运行方式安排。
2、本发明通过下述技术方案实现:
3、本方案提供电压稳定限制下的电网运行方式确定方法,包括:
4、s1,配置各运行方式总参数的参数变量和参数水平,基于正交试验方法设计出运行方式的试验方案,并对试验方案进行冗余删除处理;所述总参数包括多个子参数;
5、s2,设置配点,并对冗余删除处理后的试验方案进行配点分配,得到最终试验方案;
6、s3,获取所关注系统状态在各配点的运行方式下随时间变化的电压轨迹;
7、s4,对各运行方式进行组合:在参数水平一致的前提下,按照遍历原则进行子参数不同值的组合;
8、s5,利用多元非线性回归算法和电压轨迹,计算各子参数关于系统电压变量的回归系数,得到多元非线性回归函数;
9、s6,对于步骤s4得到的不同组合,利用多元非线性回归函数计算出最低电压值;基于最低电压值,再根据修正系数和可信度系数对电压轨迹进行修正;
10、s7,基于修正后的电压轨迹得到所关注系统状态关于总参数的多项式近似方程。
11、进一步优化方案为,步骤s2包括:
12、s21,计算m阶勒让德多项式根{α1,α2…αm},并将m阶勒让德多项式根转换到总参数范围(λmin,λmax)中,得到m个配点{λ1,λ2…λm},也即m个高斯点;
13、s22,配点λk(k=1,2…m)即第k个试验方案总参数的目标水平,与原试验方案的总参数水平λkt存在差异,采用最小过/欠分配策略将λk分配给k试验方案中涉及的参数承担,得到最终试验方案{λ(1),λ(2)…λ(m)},其中:λ(k)=(λ1k,λ2k,…λmk),k=1,2…m。
14、进一步优化方案为,所述获取所关注系统状态在各配点的运行方式下随时间变化的电压轨迹,包括方法:
15、基于商业电力系统仿真软件暂态仿真程序,利用所研究电网的静态和动态模型,设定故障时间、暂态仿真参数;
16、将参数值分别设定为λ(1),λ(2)…λ(m),在各参数值设定下的运行方式下进行仿真采样,获得所关注系统状态在各配置点的运行方式下随时间变化的电压轨迹
17、进一步优化方案为,步骤s4包括以下子步骤:
18、按照遍历原则,对步骤s2得到的最终试验方案{λ(1),λ(2)…λ(m)}中的每个方案进行子参数重新定值组合,保持参数总值水平一致,m个子参数产生m个组合;
19、对该试验方案方案中最特别的子参数值进行遍历分配,若在当前方案中,λ1k是以自身最大参数值为基准的唯一最小或最大值,那么依次将λ1k的值与其余m-1个参数交换,形成其余m-1个方案,与原方案一起总共m个遍历方案,最后形成m×m个遍历方案:
20、
21、当具有不同参数范围的子参数进行交换时,基于保持缺值一致的方法维持总参数值水平一致。比如某参数最大值6,方案设定值为4.3,另一参数最大值为18,方案设定值为18;两者交换时,前者新值为6,后者新值为16.3,这样维持了新旧方案的总参数水平一致。
22、进一步优化方案为,步骤s5包括以下过程:
23、存在m个子参数,即用m个一元二次方程,跟随所关注系统状态的电压值随时时间变化轨迹,对同一时刻所有配置方案下的电压值进行非线性回归,得到各子参数的回归系数,进而形成回归函数:
24、f(λ1,λ2,…λm)=a1+b1λ1+c1λ12+a2+b2λ2+c2λ22…am+bmλm+cmλm2
25、其中,am、bm、cm是子参数λm的回归系数。
26、进一步优化方案为,所述对于步骤s4得到的不同组合,利用多元非线性回归函数计算出最低电压值,包括方法:
27、针对电压轨迹分别针对第k(k=1…m)个配点产生的曲线vt,λ(k),在每一时刻,将第k行的m个遍历方案分别代入回归函数f(λ1,λ2,…λm),记录电压最低值
28、进一步优化方案为,所述基于最低电压值,再根据修正系数和可信度系数对电压轨迹进行修正;包括方法:
29、获取系统故障结束时刻tclear,仿真曲线结束时刻tend,计算曲线从tclear到tend的曲线斜率其中最大斜率为再考虑置信程度得到修正后的电压曲线为:
30、
31、其中,η为考虑回归计算的可信系数,通常取值0.6~0.8。
32、进一步优化方案为,步骤s7中的多项式近似方程vt(λ)为:
33、
34、其中,j=1…m;t=0,δt,2δt…;ct,j为多项式系数;φk(λ)为多项式表达式。
35、本方案还提供电压稳定限制下的电网运行方式确定系统,用于实现上述的电压稳定限制下的电网运行方式确定方法,所述系统包括:
36、第一配置模块,用于配置各运行方式总参数的参数变量和参数水平,基于正交试验方法设计出运行方式的试验方案,并对试验方案进行冗余删除处理;所述总参数包括多个子参数;
37、第二配置模块,用于设置配点,并对冗余删除处理后的试验方案进行配点分配,得到最终试验方案;
38、第一计算模块,用于获取所关注系统状态在各配点的运行方式下随时间变化的电压轨迹;
39、第二计算模块,用于对各运行方式进行组合:在参数水平一致的前提下,按照遍历原则进行子参数不同值的组合;
40、第三计算模块,用于利用多元非线性回归算法和电压轨迹,计算各子参数关于系统电压变量的回归系数,得到多元非线性回归函数;
41、修成模块,用于对于步骤s4得到的不同组合,利用多元非线性回归函数计算出最低电压值;基于最低电压值,再根据修正系数和可信度系数对电压轨迹进行修正;
42、输出模块,用于基于修正后的电压轨迹得到所关注系统状态关于总参数的多项式近似方程。
43、本方案还提供一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行可实现如上所述的电压稳定限制下的电网运行方式确定方法。
44、本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
45、本发明提供的电压稳定限制下的电网运行方式确定方法、系统及介质;以减少分析不同运行方式系统电压恢复所需要的大量大电网仿真计算,同时实现不同运行方式及控制参数组合下的系统电压恢复特性的快速解析求解,寻找系统电压稳定特性最差的运行方式,以获取对系统稳定特性的把握,实现最安全的运行方式安排。
1.电压稳定限制下的电网运行方式确定方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的电压稳定限制下的电网运行方式确定方法,其特征在于,步骤s2包括:
3.根据权利要求2所述的电压稳定限制下的电网运行方式确定方法,其特征在于,所述获取所关注系统状态在各配点的运行方式下随时间变化的电压轨迹,包括方法:
4.根据权利要求3所述的电压稳定限制下的电网运行方式确定方法,其特征在于,步骤s4包括以下子步骤:
5.根据权利要求1所述的电压稳定限制下的电网运行方式确定方法,其特征在于,步骤s5包括以下过程:
6.根据权利要求1所述的电压稳定限制下的电网运行方式确定方法,其特征在于,所述对于步骤s4得到的不同组合,利用多元非线性回归函数计算出最低电压值,包括方法:
7.根据权利要求1所述的电压稳定限制下的电网运行方式确定方法,其特征在于,所述基于最低电压值,再根据修正系数和可信度系数对电压轨迹进行修正;包括方法:
8.根据权利要求1所述的电压稳定限制下的电网运行方式确定方法,其特征在于,步骤s7中的多项式近似方程vt(λ)为:
9.电压稳定限制下的电网运行方式确定系统,其特征在于,用于实现权利要求1-8任意一项所述的电压稳定限制下的电网运行方式确定方法,所述系统包括:
10.一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行可实现如权利要求1-8任意一项所述的电压稳定限制下的电网运行方式确定方法。