一种快速判断电力系统暂态稳定的预测方法与流程

本发明属于电力系统暂态稳定预测技术领域，尤其是一种快速判断电力系统暂态稳定的预测方法。

背景技术：

随着大区域互联电网的不断发展，电网的安全稳定运行面临新的挑战，因此对电力系统暂态稳定分析方法有了更高要求。传统的电力系统暂态稳定预测方法主要采用相轨迹几何特征判据以及功角差门槛值判据，采用上述判据进行预测存在预测时间长、准确性差等问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、准确度高的快速判断电力系统暂态稳定的预测方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种快速判断电力系统暂态稳定的预测方法，包括以下步骤：

步骤1、在每个判断周期内利用WAMS获得受扰功角轨迹的实时测量数据；

步骤2、多机系统对测量数据进行同调分群处理；

步骤3、利用改进LS-SVR算法获得未来一段时间内的功角预测轨迹{x}；

步骤4、判断功角是否出现极大值，若出现极大值，则判断系统稳定；若未出现极大值，则执行步骤5；

步骤5、利用相空间重构，将功角预测轨迹{x}拆分成两个子序列{x₁，x₂}，计算各个子序列的标准差σ和标准差偏差η；

步骤6、判断标准差偏差η是否小于0，若η<0，则判断系统稳定；否则重复执行步骤1至6；若连续三个周期出现η>0，则判断系统失稳。

所述标准差σ按下式计算：

其中，L_i为子第i个序列的长度，μ_i为第i个子序列的平均值；

所述标准差偏差按下式计算：

η＝σ₂-σ₁

其中，σ₁和σ₂分别为{x₁，x₂}两个子序列的标准差，并且x₂滞后于x₁。

本发明的优点和积极效果是：

本发明利用相空间重构判据进行暂态稳定预测，与传统判据相比，在预测时间和准确度两方面都得到明显提高，失稳预测时间由1.4s提高到1.1s，为后续的紧急控制赢取了宝贵时间，提高了系统的安全稳定性。

附图说明

图1是本发明的预测方法流程图；

图2是实施例所用IEEE新英格兰10机39节点标准系统的接线图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：

一种快速判断电力系统暂态稳定的预测方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤1、在每个判断周期内利用WAMS获得受扰功角轨迹的实时测量数据。

步骤2、多机系统对测量数据进行同调分群处理。

步骤3、利用改进LS-SVR算法获得未来一段时间内的功角预测轨迹{x}。

步骤4、判断功角是否出现极大值，若出现极大值，则判断系统稳定；若未出现极大值，则执行步骤5。

步骤5、利用相空间重构，将功角预测轨迹{x}拆分成两个子序列{x₁，x₂}，计算标准差σ和标准差偏差η。

在本步骤中，各个子序列的标准差σ_i按下式计算：

其中，L_i为子序列i的长度，μ_i为子序列i的平均值。

标准差偏差按下式计算：

η＝σ₂-σ₁

其中，σ₁和σ₂分别为{x₁，x₂}两个子序列的标准差，并且x₂滞后于x₁。

步骤6、判断标准差偏差η是否小于0，若η<0，则判断系统稳定，重复执行步骤1至6；若连续三个周期出现η>0，则判断系统失稳。

下面以图2所示的IEEE新英格兰10机39节点标准系统为例，说明本发明与传统预测方法的优越性：

利用PSD-BPA进行建模仿真，获取故障后功角作为WAMS实时测量值；利用matlab编程。比较分析两种模式下，不同判据的预测时间，比较结果如表1所示。

表1

从上表中可以看出：对于算例1，故障时间为0.1s，故障切除时间为0.4s，三种判据均判断稳定；对于算例2，故障时间为0.1s，故障切除时间为0.4s。对于系统失稳的判断，相空间重构判据的预测时间为1.1s，相轨迹几何特征判据的预测时间为1.4s，功角差门槛值判据的预测时间为1.56s。因此利用本发明提供的电力系统暂态稳定的预测方法，可提前0.46s判断系统失稳，为后续的紧急控制赢取了宝贵时间，提高了系统的安全稳定性。

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。