专利名称：基于层次分析模型的自动同调识别方法
技术领域：
本发明涉及电力系统建模与仿真领域，尤其涉及一种基于层次分析模型(AHP)的自动同调识别方法。
背景技术：
电力系统在动态过程中存在着同调现象，即不同机组动态特性的一致性或相似性。当前，在电力系统低频振荡分析、暂态稳定分析、动态等值中均需要对机组的同调性进行研究。正确地识别同调机群对于研究电力系统稳定性具有重要意义。随着大功率电力电子器件的广泛应用对电力系统的影响越来越大，要对之进行研究，须进行电磁暂态仿真，而电磁暂态仿真受算法所限，仿真系统规模不可能做的很大，要尽量保持系统动态特性与全网一致，就必须要对大系统进行动态等值。同调等值法因概念清晰，易于实现，考虑了系统的非线性特性，适用于大规模电力系统大扰动下的动态等值， 而得到了广泛的应用。其核心在于同调机群的识别。被广泛采用的同调划分方法是时域仿真法，这种方法的物理意义较为清晰，但也具有一定局限性。网络常常存在一些功角摇摆曲线相似但是电气距离相距很远，转动惯量和惯性时间常数等物理特性差别较大的机组，被分到同一个同调组，等值后可能会在这些节点之间产生大量不合理的等值支路，形成大量电磁环网，增加了系统分析和计算的难度。 在保留区域边界节点比较少，内外网边界分明的情况下，这种情况对动态等值影响较小，可近似忽略。但当保留区域边界节点众多，内外网边界复杂的情况下，这种影响就比较严重。 因此从同调的物理概念出发，综合分析影响机组同调性的各种因素并结合摇摆曲线，找到一种更为科学准确的自动同调识别的方法，成为同调等值方法的关键所在。考虑因素的增多，无疑增加了决策的难度。应考虑采用多属性决策方法来解决同调识别问题。层次分析法(AHP)是一种定性与定量相结合的分析方法，能将难以定量的总目标进行分解，利用精确化、定量化的子目标系统解决问题，并能有效地测度子目标定量判断的一致性。作为一种有用的决策工具，AHP具有应用简单，易于理解，实用性高等特点，因而被广泛应用于复杂决策问题。
发明内容
本发明的目的在于，针对现阶段动态等值同调识别过程中普遍存在的主观性和片面性等问题，提供一种基于层次分析模型的自动同调识别方法，综合考虑多种因素对机组同调性的影响，将功角摇摆曲线、网络结构和机组参数等较为突出的影响因素有机结合起来，使同调识别过程由以往的单一决策转变为多属性综合决策，从而提高同调识别过程的科学性和准确度，改善动态等值效果。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案一种基于层次分析模型的自动同调识别方法，包括有以下步骤步骤1，采集机组参数，使用BPA数据作为原始网络数据来源，编写程序将所需的发电机数据从.swi文件中读出；然后针对动态等值的需求建立于同调识别的层次分析模型； 步骤2分析机组参数的相似性，具体计算方法由下述公式给出 Ei-E权利要求
1.一种基于层次分析模型的自动同调识别方法，其特征在于，所述同调识别方法包括以下步骤步骤1，采集机组参数，使用BPA数据作为原始网络数据来源，编写程序将所需的发电机数据从swi文件中读出；然后针对动态等值的需求建立同调识别的层次分析模型； 步骤2分析机组参数的相似性，具体计算方法由下述公式给出
2.根据权利要求1所述基于层次分析模型的自动同调识别方法，其特征在于，所述步骤1具体包括如下步骤步骤1. 1分析系统中各因素间的关系，建立系统的递阶层次结构； 步骤1. 2对同一层次各元素关于上一层次中某一准则的重要性进行两两比较，构造两两比较的判断矩阵；假定元素A与下一层次元素Bi，B2,…有联系，则构造判断矩阵为以下形式
3.根据权利要求1所述基于层次分析模型的自动同调识别方法，其特征在于，所述步骤(3)具体包括如下步骤步骤3. 1利用DTW方法挖掘功角摇摆曲线的时域相似性，具体是(1)对时域曲线数据进行预处理，具体方法如下将功角摇摆曲线时序序列中的所有点都减去首点，使所有功角摇摆曲线数据的初始点都变成零；(2)计算每两条功角摇摆曲线的DTW距离，具体计算方法由如下公式给出
4.根据权利要求1所述基于层次分析模型的自动同调识别方法，其特征在于，所述步骤(4)具体包括如下步骤步骤4. 1读入网络数据。具体是，使用BPA数据作为原始网络数据来源，编写程序将所需的网络数据从.dat文件中读出，生成节点信息表和支路信息表；步骤4. 2对网络进行电气岛分析，具体是，采用深度优先搜索法DFS，查找去除500kV网架后近端网络的拓扑连接关系，生成电气岛信息；利用活岛检测与搜索算法找出活岛号及其内部的全部发电机并输出活岛信息；步骤4. 3分析发电机的拓扑相似性，具体是，认为处于同一活岛内的机组的拓扑相似度为1，处于不同活岛的机组的拓扑相似度为0。
全文摘要
本发明公开一种基于层次分析模型的自动同调识别方法，该方法针对动态等值的需求建立可用于同调识别的层次分析模型；对于有限时间段内稳定的多机功角摇摆曲线，从时域和频域提取其特征量并进行相似性分析；编制程序读入网络数据和发电机参数，分析机组网架拓扑关系的相似性和机组参数的相似性；应用层次分析法整合相似度指标，计算发电机动态行为相似性。本发明克服了现阶段动态等值同调识别过程中普遍存在的主观性和片面性问题，使同调识别过程由以往的单一决策转变为多属性综合决策，提高了同调识别的准确性，改善了动态等值效果。
文档编号G06F19/00GK102364490SQ201110328530
公开日2012年2月29日 申请日期2011年10月26日 优先权日2011年10月26日
发明者孙玉玮, 张海波 申请人:华北电力大学