电力系统的电压安全评估方法及系统的制作方法

电力系统的电压安全评估方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种电力系统的电压安全评估方法及系统，所述方法包括：获取多个满足预设运行条件的预设运行方式并生成每个所述预设运行方式对应的状态变量集；根据预设故障集评估每个所述预设运行方式对应的暂态电压安全性；对所述多个目标运行方式对应的状态变量集进行线性拟合，得到每个所述目标运行方式分别对应的拟合权重系数；以及，根据所述多个目标运行方式分别对应的拟合权重系数及暂态电压安全性，计算在当前运行方式下电力系统的暂态电压安全指标。上述电力系统的电压安全评估方法及系统，能实时评估当前运行方式的电压安全指标，实时性较佳，且仿真计算量较小，可实现实时在线安全性评估并节约计算资源。
【专利说明】
电力系统的电压安全评估方法及系统
技术领域
[0001] 本发明设及配电技术领域，特别是设及一种电力系统的电压安全评估方法及系 统。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着工业及经济的发展，电力系统的规模不断增大、结构愈加复杂，其运 行的不确定性也不断变大。例如，电力系统出现的故障类别更多，故障过程更加复杂，故障 对电力系统安全性的影响范围也更大，因此需要对故障发生后电力系统的电压安全性进行 评估，W查找电力系统潜在的安全威胁，保证电力系统的安全运行。
[0003] 现有技术中，评估电力系统安全性的方法包括W下两种:一种方法是采用机电暂 态仿真程序来分析电力系统的暂态特性，但是机电暂态仿真仅适用于传统电网中的器件， 无法精准仿真交直流混联电力系统的暂态过程。另一种方法是采用电磁暂态仿真程序来分 析电力系统的暂态特性，电磁暂态仿真适用于交直流混联电力系统，但是需要用到集群式 计算机甚至是分布式云计算技术，具有计算量庞大、难W实现实时在线分析的缺点。

【发明内容】

[0004] 基于此，有必要针对现有技术难W实时在线精准分析电力系统的暂态安全性的缺 陷，提供一种电力系统的电压安全评估方法及系统。
[0005] 本发明实施例第一方面提供一种电力系统的电压安全评估方法，其包括：
[0006] 获取多个满足预设运行条件的预设运行方式并生成每个所述预设运行方式对应 的状态变量集；
[0007] 根据预设故障集评估每个所述预设运行方式对应的暂态电压安全性；
[000引对所述多个目标运行方式对应的状态变量集进行线性拟合，得到每个所述目标运 行方式分别对应的拟合权重系数;W及
[0009] 根据所述多个目标运行方式分别对应的拟合权重系数及暂态电压安全性，计算在 当前运行方式下电力系统的暂态电压安全指标。
[0010] 在一个实施例中，所述确定多个满足预设运行条件的预设运行方式并生成每个所 述预设运行方式对应的状态变量集，包括：
[0011] 确定电力系统中各节点的多个初始变量；
[0012] 根据蒙特卡罗模拟法，生成符合所述多个初始变量的预设取值范围的多个初始运 行方式；
[0013] 对所述多个初始运行方式进行潮流计算，得到所述多个初始运行方式对应的多个 状态变量集;W及
[0014] 按照预设运行条件，从所述多个状态变量集中筛选多个满足预设运行条件的状态 变量集，并确定其所对应的预设运行方式。
[0015] 在一个实施例中，所述根据预设故障集评估每个所述预设运行方式对应的暂态电 压安全性，包括：
[0016] 在每个所述预设运行方式下，仿真所述电力系统在出现所述预设故障集中各个故 障时的暂态电压波形曲线；W及
[0017] 根据每个所述预设运行方式对应的暂态电压波形曲线评估每个所述预设运行方 式对应的暂态电压安全性。
[0018] 在一个实施例中，所述根据每个所述预设运行方式对应的暂态电压波形曲线评估 每个所述预设运行方式对应的暂态电压安全性，包括：
[0019] 对于每个所述预设运行方式对应的暂态电压波形曲线，根据最后一个电压极大值 和最后一个电压极小值之差，判断所述暂态电压波形曲线是否满足预设的稳定条件；
[0020] 对于每个所述预设运行方式对应的暂态电压波形曲线，根据电压持续低于预设电 压阔值的时间区间，判断所述暂态电压波形曲线是否满足预设的跌落条件；W及
[0021] 对于所述多个预设运行方式中的任意一个预设运行方式mr，若所述预设运行方式 mr对应的暂态电压波形曲线同时满足所述预设的稳定条件及所述预设的跌落条件，则评估 所述预设运行方式mr对应的暂态电压安全性为安全，否则评估所述预设运行方式mr对应的 暂态电压安全性为不安全。
[0022] 在一个实施例中，所述对所述多个目标运行方式对应的状态变量集进行线性拟 合，得到每个所述目标运行方式分别对应的拟合权重系数之前，所述电力系统的电压安全 评估方法还包括：
[0023] 获取所述电力系统的当前运行方式对应的状态变量集；
[0024] 分别计算每个满足预设运行条件的状态变量集与所述当前运行方式对应的状态 变量集之间的距离；W及
[0025] 确定预设数量的所述距离最小的满足预设运行条件的状态变量集对应的预设运 行方式为所述多个目标运行方式。
[0026] 本发明实施例第二方面提供一种电力系统的电压安全评估系统，其包括：
[0027] 生成模块，用于获取多个满足预设运行条件的预设运行方式并生成每个所述预设 运行方式对应的状态变量集；
[0028] 评估模块，用于根据预设故障集评估每个所述预设运行方式对应的暂态电压安全 性；
[0029] 拟合模块，用于对所述多个目标运行方式对应的状态变量集进行线性拟合，得到 每个所述目标运行方式分别对应的拟合权重系数;W及
[0030] 第一计算模块，用于根据所述多个目标运行方式分别对应的拟合权重系数及暂态 电压安全性，计算在当前运行方式下电力系统的暂态电压安全指标。
[0031 ]在一个实施例中，所述生成模块，包括：
[0032] 第一确定单元，用于确定电力系统中各节点的多个初始变量；
[0033] 生成单元，用于根据蒙特卡罗模拟法，生成符合所述多个初始变量的预设取值范 围的多个初始运行方式；
[0034] 潮流计算单元，用于对所述多个初始运行方式进行潮流计算，得到所述多个初始 运行方式对应的多个状态变量集;W及
[0035] 筛选单元，用于按照预设运行条件，从所述多个状态变量集中筛选多个满足预设 运行条件的状态变量集，并其所对应的预设运行方式。
[0036] 在一个实施例中，所述评估模块，包括：
[0037] 仿真单元，用于在每个所述预设运行方式下，仿真所述电力系统在出现所述预设 故障集中各个故障时的暂态电压波形曲线；W及
[0038] 评估单元，用于根据每个所述预设运行方式对应的暂态电压波形曲线评估每个所 述预设运行方式对应的暂态电压安全性。
[0039] 在一个实施例中，所述评估单元，包括：
[0040] 第一判断子单元，用于对于每个所述预设运行方式对应的暂态电压波形曲线，根 据最后一个电压极大值和最后一个电压极小值之差，判断所述暂态电压波形曲线是否满足 预设的稳定条件；
[0041] 第二判断子单元，用于对于每个所述预设运行方式对应的暂态电压波形曲线，根 据电压持续低于预设电压阔值的时间区间，判断所述暂态电压波形曲线是否满足预设的跌 落条件；W及
[0042] 评估子单元，用于对于所述多个预设运行方式中的任意一个预设运行方式mr，若 所述预设运行方式mr对应的暂态电压波形曲线同时满足所述预设的稳定条件及所述预设 的跌落条件，则评估所述预设运行方式mr对应的暂态电压安全性为安全，否则评估所述预 设运行方式mr对应的暂态电压安全性为不安全。
[0043] 在一个实施例中，所述电力系统的电压安全评估系统还包括：
[0044] 获取模块，用于获取所述电力系统的当前运行方式对应的状态变量集；
[0045] 第二计算模块，用于分别计算每个满足预设运行条件的状态变量集与所述当前运 行方式对应的状态变量集之间的距离；W及
[0046] 确定模块，用于确定预设数量的所述距离最小的满足预设运行条件的状态变量集 对应的预设运行方式为所述多个目标运行方式。
[0047] 上述电力系统的电压安全评估方法及系统，通过预先评估多个预设运行方式的电 压安全性，使得能根据预设运行方式中的多个目标运行方式的电压安全性来拟合并实时评 估当前运行方式的电压安全指标，实时性较佳，且仿真计算量较小，可实现实时在线安全性 评估并节约计算资源。
【附图说明】
[0048] 图1为本发明一实施例的电力系统的电压安全评估方法的流程示意图；
[0049] 图2为本发明另一实施例的电力系统的电压安全评估方法的流程示意图；
[0050] 图3为本发明又一实施例的电力系统的电压安全评估方法的流程示意图；
[0051] 图4为本发明又一实施例的电力系统的电压安全评估方法的流程示意图；
[0052] 图5为本发明一实施例的电力系统的电压安全评估系统的模块结构示意图；
[0053] 图6为本发明一实施例的生成模块的模块结构示意图；
[0054] 图7为本发明一实施例的评估模块的模块结构示意图；W及
[0055] 图8为本发明另一实施例的电力系统的电压安全评估系统的模块结构示意图。
【具体实施方式】
[0056] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明 的【具体实施方式】做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节W便于充分理解本发 明。但是本发明能够W很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可W在不 违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0057] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能 理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第 一"、"第二"的特征可W明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，"多个" 的含义是至少两个，例如两个，=个等，除非另有明确具体的限定。
[0058] 请参阅图1，图1为本发明一实施例的电力系统的电压安全评估方法的流程示意 图。例如，所述电力系统为交直流混联电力系统;又如，所述电压安全评估方法为实时的在 线交直流混联电力系统电压安全评估方法;如图1所示，该电力系统的电压安全评估方法可 包括：
[0059] 步骤110,确定多个满足预设运行条件的预设运行方式并生成每个所述预设运行 方式对应的状态变量集。
[0060] 在本实施例中，预设运行方式是从电力系统的各种运行方式中筛选出来的满足预 设运行条件的运行方式。例如，预设运行条件包括电压安全条件;例如，预设运行条件包括 电压稳定条件;例如，预设运行条件包括电压安全条件及电压稳定条件;具体的电压安全条 件及/或电压稳定条件，可根据电力系统的现有规定或实际经验设置，在此从略。又如，在步 骤110之前，还包括步骤:设置所述预设运行条件。
[0061] 其中，电力系统的各种运行方式通过对应的状态变量集表征，状态变量集为电力 系统中各个节点的状态变量的集合，状态变量集中的每个元素包括一个节点的状态变量， 其中每个节点的状态变量包括一个或多个变量。例如，每个节点的状态变量包括节点电压 幅值、节点电压相角、节点净有功负荷、节点无功负荷等。具体地，状态变量可通过对节点的 初始变量进行潮流计算获得。
[0062] 步骤130,根据预设故障集评估每个所述预设运行方式对应的暂态电压安全性。
[0063] 在本实施例中，预设故障集为电力系统的多个重要故障的集合。例如，重要故障包 括导致严重后果的故障；例如，重要故障包括导致电压波动较大的故障；例如，重要故障包 括风险系数较高的故障；例如，重要故障包括历史发生频率较高的故障。其中，预设故障集 可由电网公司根据历史故障记录整理并提供。
[0064] 具体实施中，在每个预设运行方式下，分别对电力系统出现预设故障集中各种故 障时各节点的运行特性进行仿真，根据仿真结果对每个预设运行方式下各节点的暂态电压 安全性进行评估。其中，每个节点的暂态电压安全性包括安全或不安全。作为一种实施方 式，分别用0和1表示安全和不安全。
[0065] 步骤150，对所述多个目标运行方式对应的状态变量集进行线性拟合，得到每个所 述目标运行方式分别对应的拟合权重系数。
[0066] 在本实施例中，多个目标运行方式为上述多个预设运行方式中与电力系统的当前 运行方式较为接近的运行方式。其中，根据目标运行方式的状态变量集与当前运行方式的 状态变量集之间的距离，可判断目标运行方式与当前运行方式是否接近。
[0067] 在一个实施例中，步骤150之前，上述电力系统的电压安全评估方法还包括:从所 述多个预设运行方式中选择多个目标运行方式。例如，根据每个目标运行方式的状态变量 集与当前运行方式的状态变量集之间的距离，选择上述距离最小的预设数量的预设运行方 式作为目标运行方式;或者，选择上述距离在预设距离阔值之内的预设运行方式作为目标 运行方式。
[0068] 具体实施中，确定多个目标运行方式之后，对多个目标运行方式对应的多个状态 变量集进行线性拟合，得到每个目标运行方式对应的拟合权重系数。例如，基于最小误差原 则进行线性拟合;例如，利用最小二乘法进行线性拟合。
[0069] 步骤170,根据所述多个目标运行方式分别对应的拟合权重系数及暂态电压安全 性，计算在当前运行方式下电力系统的暂态电压安全指标。
[0070] 具体地，读取每个目标运行方式对应的暂态电压安全性，包括每个目标运行方式 下发生预设故障集中各种故障时各节点的暂态电压安全性;根据每个目标运行方式对应的 拟合权重系数，计算当前运行方式下，发生预设故障集中每种故障时各节点的暂态电压安 全指标。其中电力系统的暂态电压安全指标包括电力系统中所有节点的暂态电压安全指 标。
[0071] 例如若上述多个目标运行方式对应的拟合权重系数分别为《1、《2、…、《3,则在 当前运行方式m下，发生预设故障集中的故障k时，电力系统中任意一个节点i的暂态电压安 全指标为
，其中、 TVSIls、……分别表示在第1个、第2个……第a个目标运行方式下，发生预设故 障集中的故障k时，节点i的暂态电压安全性，a为上述多个目标运行方式的数量。
[0072] 在一个实施例中，预先划分多个区间，根据节点的暂态电压安全指标所在的区间， 可评估节点的暂态电压的安全性。例如，当n'5'/^,,,=如寸，认为在当前运行方式下，节点i的 暂态电压安全；当0 < ^ 0.2时，认为在当前运行方式下，节点i的暂态电压安全性 较差；当0.2 < 7'；KS7;w。时，认为在当前运行方式下，节点i的暂态电压不安全。
[0073] 又如，步骤170之后，还执行步骤:输出所述当前运行方式下电力系统的暂态电压 安全指标;又如，还执行步骤:根据所述当前运行方式下电力系统的暂态电压安全指标，判 断所述当前运行方式下电力系统是否安全，否则设置或调整电力系统;例如，根据所述暂态 电压安全指标及所述状态变量集，计算或选取满足预设运行条件的至少一备选运行方式， 根据所述备选运行方式设置或调整电力系统。又如，根据所述暂态电压安全指标及所述状 态变量集，动态拟合得到满足预设运行条件的至少一备选运行方式，根据所述备选运行方 式设置或调整电力系统。
[0074] 上述电力系统的电压安全评估方法，通过预先评估多个预设运行方式的电压安全 性，使得能根据预设运行方式中的多个目标运行方式的电压安全性来拟合并实时评估当前 运行方式的电压安全指标，实时性较佳，且仿真计算量较小，可实现实时在线安全性评估并 节约计算资源。
[0075] 如图2所示，在一个实施例中，步骤110包括：
[0076] 步骤111，确定电力系统中各节点的多个初始变量。
[0077] 在本实施例中，所述多个初始变量包括节点有功出力、节点电压幅值、节点电压相 角、节点有功负荷、节点无功负荷及感应电动机负荷比例;其中对于电力系统中的任意一个 节点i，节点有功出力表示为戶<'^.，节点电压幅值表示为yi，节点电压相角表示为01，节点有功
负荷表示为/? ?，节点无功负荷表示为公1)，感应电动机负荷比例表示为Qi; i G Qbus, Qbus表 示电力系统的节点集。
[007引作为一种实施方式，节点i的多个初始变量表示为 。 其中，电力系统包括S类节点:VS节点、PV节点、PQ节点，若节点i为VS节点，则m中的变量都 能直接给定;若节点i为PV节点，则m中的变量0i不能给定，设定为nul 1;若节点i为PQ节点， 则m中的变量、V\01都不能给定，都设定为null。
[0079] 步骤113,根据蒙特卡罗模拟法，生成符合所述多个初始变量的预设取值范围的多 个初始运行方式。
[0080] 具体实施中，预先对各种节点设置上述多个初始变量的取值范围，根据蒙特卡罗 模拟法，生成符合取值范围的运行方式。例如，对于不同的节点，上述多个初始变量的预设 取值范围包括：
[0081]
[0082]
[0083]
[0084]
[0085]
[0086]
[0087]
[008引
[0089] 〇《ai《l,iG Qbuso
[0090] 其中，^^1;表示?￥节点的集合，〇；2^表示^节点的集合，〇^￡表示?9节点的集合。
[0091] 步骤115,对所述多个初始运行方式进行潮流计算，得到所述多个初始运行方式对 应的多个状态变量集。
[0092] 例如，采用潮流计算工具对上述多个初始运行方式进行潮流计算，通过求解潮流 计算工具内置的潮流方程，得到各个运行方式下电力系统中各节点的状态变量。在本实施 例中，求潮流解得到的在任意一种初始运行方式m '下节点i的状态变量表示为
，则初始运行方式m '对应的状态变量集表示为 良示电力系统的节点集。
[0093] 在一个实施例中，在步骤115之前，还根据初始变量计算得到潮流计算工具所需的 输入变量。例如，潮流计算工具所需的输入变量包括PV节点的户及yi; VS节点的yi及0i; PQ 节点的及&，。其中
[0094]步骤117,按照预设运行条件，从所述多个状态变量集中筛选多个满足预设运行条 件的状态变量集，并确定所述多个满足预设运行条件的状态变量集对应的预设运行方式。 [00M]在本实施例中，预设运行条件为状态变量集的各元素应当满足的运行条件。例如， 预设运行条件包括电压安全条件;例如，预设运行条件包括电压稳定条件;例如，预设运行 条件包括电压安全条件及电压稳定条件。
[0096] 其中，电压安全条件规定了电压的波动范围，例如0.9《￥1《1.1，例如0.95《乂1《 1 .05。电压稳定条件规定了电压相角的波动范围，例如
其中
[0097] 在一个实施例中，根据预设运行条件对上述多个状态变量集进行筛选，并存储筛 选出的多个满足预设运行条件的状态变量集，例如将多个满足预设运行条件的状态变量集 存储在预设数据库A中。
[0098] 在一个实施例中，预先设置一数量阔值，当筛选出的满足预设运行条件的状态变 量集的数量达到该数量阔值时，执行步骤130,否则继续执行步骤110。例如，该数量阔值为 N，用变量count记录数据库中的记录数量。每当数据库A中增加一条新的记录时，令count = count+1。当count<N时，继续执行步骤110,当count>W4，执行步骤130。其中，该数量阔值 可根据电力系统的复杂性进行设置，例如N= 10000，例如N=8000。
[0099] 如图3所示，在一个实施例中，步骤130包括：
[0100] 步骤131，在每个所述预设运行方式下，仿真所述电力系统在出现所述预设故障集 中各个故障时的暂态电压波形曲线。
[0101] 具体地，对于每一种预设运行方式，利用暂态仿真工具，依次仿真当出现预设故障 集中的各个故障时，电网中各节点的暂态电压波形曲线。在一较佳实施例中，设置仿真时间 为1 Os，故障时间为0.2s，故障清除时间为0.3s。
[0102] 步骤133,根据每个所述预设运行方式对应的暂态电压波形曲线评估每个所述预 设运行方式对应的暂态电压安全性。
[0103] 具体地，步骤133包括W下步骤：
[0104] a,对于每个所述预设运行方式对应的暂态电压波形曲线，根据最后一个电压极大 值和最后一个电压极小值之差，判断所述暂态电压波形曲线是否满足预设的稳定条件。
[0105] 在本实施例中，预设的稳定条件包括电压波动在一定范围内。例如，电压最大值和 电压最小值之差小于某一阔值;例如，电压极大值均值和电压极小值均值之差小于另一阔 值;例如，每对相邻的电压极大值和电压极小值之差均小于又一阔值;例如，每对相邻的电 压极大值和电压极小值之差的均值小于又一阔值;例如，最后一个电压极大值和最后一个 电压极小值之差小于又一阔值;例如，第一个电压极大值和第一个电压极小值之差小于又 一阔值。
[0106] 作为一种实施方式，对于每个预设运行方式对应的暂停电压波形曲线，识别其中 的各个极大值点（tmax，Vmax)和各个极小值点（tmin，Vmin)，记极大值点的集合Q Vmax,极小值点 的集合为Qvmin。分别读取Qvmax和Qvmin中时间点最后的一个元素，即K是)和
，并判断是否小于预设的波动阔值，若判 断为是，则判定暂停电压波形曲线满足预设的稳定条件。例如，若巧< O.Ol/w，则判定 暂停电压波形曲线满足预设的稳定条件。
[0107] b，对于每个所述预设运行方式对应的暂态电压波形曲线，根据电压持续低于预设 电压阔值的时间区间，判断所述暂态电压波形曲线是否满足预设的跌落条件。
[0108] 在本实施例中，设置一预设电压阔值Vth及一持续时间阔值Tth,识别暂停电压波形 曲线中电压持续低于预设电压阔值Vth的所有时间区间。判断是否存在时长大于或等于持续 时间阔值的时间区间，若不存在，即每次故障后电压恢复到预设电压阔值Vth的时间都不超 过上述持续时间阔值Tth,判定上述暂停电压波形曲线满足预设的跌落条件，若存在，则判定 上述暂停电压波形曲线不满足预设的跌落条件。
[0109] 在一较佳实施例中，上述预设电压阔值为0.75PU，上述持续时间阔值为0.3s。
[0110] C，对于所述多个预设运行方式中的任意一个预设运行方式mr，若所述预设运行方 式mr对应的暂态电压波形曲线同时满足所述预设的稳定条件及所述预设的跌落条件，则评 估所述预设运行方式mr对应的暂态电压安全性为安全，否则评估所述预设运行方式mr对应 的暂态电压安全性为不安全。
[0111] 作为一种实施方式，化表示在预设运行方式mr下，发生故障k时节点i的 暂态电压安全性。例如，= 0表示节点i的暂态电压安全，:TKS/; ,Mf =1表示节点 i的暂态电压不安全。
[0112] 在一个实施例中，评估各节点的暂态电压安全性之后，将评估结果存储在数据库 中。例如，将评估结果与筛选出的多个满足预设运行条件的状态变量集存储在同一数据库； 例如，将评估结果存储在另一数据库B中。
[0113] 作为一种实施方式，将评估结果
的格式进 行存储。其中，表示预设运行方式Hir对应的评估结果
, 表示预设运行方式Hlr对应的状态变量集，即在预设运行方式Hlr下，电力系统中所有节点的状 态变量的集合/W,,/,表示在运行方式mr下，发生故障k时电力系统中各节点的暂态电 压安全性的集合，即
[0114] 如图4所示，在一个实施例中，从所述多个预设运行方式中选择多个目标运行方 式，包括：
[0115] 步骤141，获取所述电力系统的当前运行方式对应的状态变量集。
[0116] 在本实施例中，电力系统的当前运行方式记为m，则当前运行方式对应的状态变量 集为
[0117] 步骤143,分别计算每个满足预设运行条件的状态变量集与所述当前运行方式对 应的状态变量集之间的距离。
[0118]在本实施例中，当前运行方式m对应的状态变量Xm和任一预设运行方式mr对应的状 态变量之间的距离3
，其中，
[0119] 对于每个预设运行方式，分别计算其状态变量集与当前运行方式的状态变量集之 间的距离，得到多个距离，其中每个距离对应一种预设运行方式。
[0120] 步骤145,确定预设数量的所述距离最小的满足预设运行条件的状态变量集对应 的预设运行方式为所述多个目标运行方式。
[0121] 在本实施例中，目标运行方式为与当前运行方式较接近的预设运行方式。具体地， 从步骤143得到的多个距离中选择预设数量的最小距离，将该预设数量的最小距离对应的 预设数量的预设运行方式确定为目标运行方式。例如，选择10-50个最小距离，其对应的10- 50个预设运行方式为目标运行方式。例如，选择15-40个最小距离，其对应的15-40个预设运 行方式为目标运行方式。例如，选择20个最小距离，其对应的20个预设运行方式为目标运行 方式。
[0122] 上述电力系统的电压安全评估方法，通过预先评估多个预设运行方式的电压安全 性，使得能根据预设运行方式中的多个目标运行方式的电压安全性来拟合并实时评估当前 运行方式的电压安全指标，实时性较佳，且仿真计算量较小，可实现实时在线安全性评估并 节约计算资源。
[0123] 图5为本发明一实施例的电力系统的电压安全评估系统的模块结构示意图。例如， 所述电力系统的电压安全评估系统采用上述任一实施例所述电压安全评估方法实现；又 如，该电力系统的电压安全评估系统包括上述任一实施例所述电压安全评估方法各步骤所 对应的功能模块，即其能够实现所述电压安全评估方法所对应的各步骤。
[0124] 例如，如图5所示，该电力系统的电压安全评估系统包括：
[01巧]生成模块510,用于获取多个满足预设运行条件的预设运行方式并生成每个所述 预设运行方式对应的状态变量集；
[0126] 评估模块530,用于根据预设故障集评估每个所述预设运行方式对应的暂态电压 安全性；
[0127] 拟合模块550，用于对所述多个目标运行方式对应的状态变量集进行线性拟合，得 到每个所述目标运行方式分别对应的拟合权重系数;W及
[0128] 第一计算模块570，用于根据所述多个目标运行方式分别对应的拟合权重系数及 暂态电压安全性，计算在当前运行方式下电力系统的暂态电压安全指标。
[0129] 如图6所示，在一个实施例中，生成模块501包括：
[0130] 第一确定单元511，用于确定电力系统中各节点的多个初始变量；
[0131] 生成单元513,用于根据蒙特卡罗模拟法，生成符合所述多个初始变量的预设取值 范围的多个初始运行方式；
[0132] 潮流计算单元515,用于对所述多个初始运行方式进行潮流计算，得到所述多个初 始运行方式对应的多个状态变量集;W及
[0133] 筛选单元517,用于按照预设运行条件，从所述多个状态变量集中筛选多个满足预 设运行条件的状态变量集，并确定其所对应的预设运行方式。
[0134] 如图7所示，在一个实施例中，评估模块530包括：
[0135] 仿真单元531，用于在每个所述预设运行方式下，仿真所述电力系统在出现所述预 设故障集中各个故障时的暂态电压波形曲线；W及
[0136] 评估单元533,用于根据每个所述预设运行方式对应的暂态电压波形曲线评估每 个所述预设运行方式对应的暂态电压安全性。
[0137] 在一个实施例中，评估单元533包括：
[0138] 第一判断子单元，用于对于每个所述预设运行方式对应的暂态电压波形曲线，根 据最后一个电压极大值和最后一个电压极小值之差，判断所述暂态电压波形曲线是否满足 预设的稳定条件；
[0139] 第二判断子单元，用于对于每个所述预设运行方式对应的暂态电压波形曲线，根 据电压持续低于预设电压阔值的时间区间，判断所述暂态电压波形曲线是否满足预设的跌 落条件；W及
[0140] 评估子单元，用于对于所述多个预设运行方式中的任意一个预设运行方式mr，若 所述预设运行方式mr对应的暂态电压波形曲线同时满足所述预设的稳定条件及所述预设 的跌落条件，则评估所述预设运行方式mr对应的暂态电压安全性为安全，否则评估所述预 设运行方式mr对应的暂态电压安全性为不安全。
[0141] 如图8所示，在一个实施例中，除生成模块510、评估模块530、拟合模块550及第一 计算模块570之外，所述电力系统的电压安全评估系统还包括：
[0142] 获取模块541，用于获取所述电力系统的当前运行方式对应的状态变量集；
[0143] 第二计算模块543,用于分别计算每个满足预设运行条件的状态变量集与所述当 前运行方式对应的状态变量集之间的距离；W及
[0144] 确定模块545,用于确定预设数量的所述距离最小的满足预设运行条件的状态变 量集对应的预设运行方式为所述多个目标运行方式。
[0145] 上述电力系统的电压安全评估系统，通过预先评估多个预设运行方式的电压安全 性，使得能根据预设运行方式中的多个目标运行方式的电压安全性来拟合并实时评估当前 运行方式的电压安全指标，实时性较佳，且仿真计算量较小，可实现实时在线安全性评估并 节约计算资源。
[0146] 应该说明的是，上述系统实施例中，所包括的各个模块只是按照功能逻辑进行划 分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能模块的具体 名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
[0147] 另外，本领域普通技术人员可W理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤 是可W通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可W存储于可读取存储介质中。
[0148] W上所述实施例的各技术特征可W进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实 施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要运些技术特征的组合不存 在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0149] W上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来 说，在不脱离本发明构思的前提下，还可W做出若干变形和改进，运些都属于本发明的保护 范围。因此，本发明专利的保护范围应W所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种电力系统的电压安全评估方法，其特征在于，包括： 获取多个满足预设运行条件的预设运行方式并生成每个所述预设运行方式对应的状 态变量集； 根据预设故障集评估每个所述预设运行方式对应的暂态电压安全性； 对所述多个目标运行方式对应的状态变量集进行线性拟合，得到每个所述目标运行方 式分别对应的拟合权重系数;以及 根据所述多个目标运行方式分别对应的拟合权重系数及暂态电压安全性，计算在当前 运行方式下电力系统的暂态电压安全指标。2. 根据权利要求1所述的电力系统的电压安全评估方法，其特征在于，所述确定多个满 足预设运行条件的预设运行方式并生成每个所述预设运行方式对应的状态变量集，包括： 确定电力系统中各节点的多个初始变量； 根据蒙特卡罗模拟法，生成符合所述多个初始变量的预设取值范围的多个初始运行方 式； 对所述多个初始运行方式进行潮流计算，得到所述多个初始运行方式对应的多个状态 变量集；以及 按照预设运行条件，从所述多个状态变量集中筛选多个满足预设运行条件的状态变量 集，并确定其所对应的预设运行方式。3. 根据权利要求1所述的电力系统的电压安全评估方法，其特征在于，所述根据预设故 障集评估每个所述预设运行方式对应的暂态电压安全性，包括： 在每个所述预设运行方式下，仿真所述电力系统在出现所述预设故障集中各个故障时 的暂态电压波形曲线；以及 根据每个所述预设运行方式对应的暂态电压波形曲线评估每个所述预设运行方式对 应的暂态电压安全性。4. 根据权利要求3所述的电力系统的电压安全评估方法，其特征在于，所述根据每个所 述预设运行方式对应的暂态电压波形曲线评估每个所述预设运行方式对应的暂态电压安 全性，包括： 对于每个所述预设运行方式对应的暂态电压波形曲线，根据最后一个电压极大值和最 后一个电压极小值之差，判断所述暂态电压波形曲线是否满足预设的稳定条件； 对于每个所述预设运行方式对应的暂态电压波形曲线，根据电压持续低于预设电压阈 值的时间区间，判断所述暂态电压波形曲线是否满足预设的跌落条件；以及 对于所述多个预设运行方式中的任意一个预设运行方式mr，若所述预设运行方式mr对 应的暂态电压波形曲线同时满足所述预设的稳定条件及所述预设的跌落条件，则评估所述 预设运行方式mr对应的暂态电压安全性为安全，否则评估所述预设运行方式m r对应的暂态 电压安全性为不安全。5. 根据权利要求1所述的电力系统的电压安全评估方法，其特征在于，所述对所述多个 目标运行方式对应的状态变量集进行线性拟合，得到每个所述目标运行方式分别对应的拟 合权重系数之前，所述电力系统的电压安全评估方法还包括： 获取所述电力系统的当前运行方式对应的状态变量集； 分别计算每个满足预设运行条件的状态变量集与所述当前运行方式对应的状态变量 集之间的距离；以及 确定预设数量的所述距离最小的满足预设运行条件的状态变量集对应的预设运行方 式为所述多个目标运行方式。6. -种电力系统的电压安全评估系统，其特征在于，包括： 生成模块，用于获取多个满足预设运行条件的预设运行方式并生成每个所述预设运行 方式对应的状态变量集； 评估模块，用于根据预设故障集评估每个所述预设运行方式对应的暂态电压安全性； 拟合模块，用于对所述多个目标运行方式对应的状态变量集进行线性拟合，得到每个 所述目标运行方式分别对应的拟合权重系数;以及 第一计算模块，用于根据所述多个目标运行方式分别对应的拟合权重系数及暂态电压 安全性，计算在当前运行方式下电力系统的暂态电压安全指标。7. 根据权利要求6所述的电力系统的电压安全评估系统，其特征在于，所述生成模块， 包括： 第一确定单元，用于确定电力系统中各节点的多个初始变量； 生成单元，用于根据蒙特卡罗模拟法，生成符合所述多个初始变量的预设取值范围的 多个初始运行方式； 潮流计算单元，用于对所述多个初始运行方式进行潮流计算，得到所述多个初始运行 方式对应的多个状态变量集;以及 筛选单元，用于按照预设运行条件，从所述多个状态变量集中筛选多个满足预设运行 条件的状态变量集，并确定其所对应的预设运行方式。8. 根据权利要求6所述的电力系统的电压安全评估系统，其特征在于，所述评估模块， 包括： 仿真单元，用于在每个所述预设运行方式下，仿真所述电力系统在出现所述预设故障 集中各个故障时的暂态电压波形曲线；以及 评估单元，用于根据每个所述预设运行方式对应的暂态电压波形曲线评估每个所述预 设运行方式对应的暂态电压安全性。9. 根据权利要求8所述的电力系统的电压安全评估系统，其特征在于，所述评估单元， 包括： 第一判断子单元，用于对于每个所述预设运行方式对应的暂态电压波形曲线，根据最 后一个电压极大值和最后一个电压极小值之差，判断所述暂态电压波形曲线是否满足预设 的稳定条件； 第二判断子单元，用于对于每个所述预设运行方式对应的暂态电压波形曲线，根据电 压持续低于预设电压阈值的时间区间，判断所述暂态电压波形曲线是否满足预设的跌落条 件；以及 评估子单元，用于对于所述多个预设运行方式中的任意一个预设运行方式mr，若所述预 设运行方式mr对应的暂态电压波形曲线同时满足所述预设的稳定条件及所述预设的跌落 条件，则评估所述预设运行方式m r对应的暂态电压安全性为安全，否则评估所述预设运行 方式mr对应的暂态电压安全性为不安全。10. 根据权利要求6所述的电力系统的电压安全评估系统，其特征在于，所述电力系统 的电压安全评估系统还包括： 获取模块，用于获取所述电力系统的当前运行方式对应的状态变量集； 第二计算模块，用于分别计算每个满足预设运行条件的状态变量集与所述当前运行方 式对应的状态变量集之间的距离；以及 确定模块，用于确定预设数量的所述距离最小的满足预设运行条件的状态变量集对应 的预设运行方式为所述多个目标运行方式。
【文档编号】H02J5/00GK106100003SQ201610635421
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月3日 公开号201610635421.0, CN 106100003 A, CN 106100003A, CN 201610635421, CN-A-106100003, CN106100003 A, CN106100003A, CN201610635421, CN201610635421.0
【发明人】刘俊磊, 杨银国, 郭庆来, 孙宏斌, 钱峰, 伍双喜, 王彬, 葛怀畅, 赵文禄, 牛涛
【申请人】广东电网有限责任公司电力调度控制中心, 清华大学