申请/专利权人：清华大学;国网浙江省电力有限公司绍兴供电公司;国网浙江省电力有限公司

申请日：2022-03-21

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN114665470B

主分类号：H02J3/00

分类号：H02J3/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2022.07.12#实质审查的生效;2022.06.24#公开

摘要：本发明公开了一种电力系统关键输电断面识别方法和装置，该方法包括：利用潮流计算方式得到电力系统不同运行场景下的潮流数据，得到电力系统不同运行场景下的输入特征；对电力系统进行输电断面识别和传输极限计算，得到初始输电断面集合和初始标签集；计算初始输电断面集合中不同输电断面之间的相关性指标，根据相关性指标对初始输电断面集合的输电断面进行筛选，得到最终输电断面集合和最终标签集；从潮流数据中采集输入特征并归一化处理输入至多个最佳关键断面识别网络，以输出电力系统关键断面识别结果。本发明有效降低实时识别关键输电断面的计算时间，降低人工监测关键输电断面的数量，为调度人员提供准确、实时的关键输电断面信息参考。

主权项：1.一种电力系统关键输电断面识别方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，利用潮流计算方式得到电力系统不同运行场景下的潮流数据，根据所述潮流数据得到电力系统不同运行场景下的输入特征；S2，对所述电力系统进行输电断面识别和传输极限计算，得到初始输电断面集合和初始标签集；S3，计算所述初始输电断面集合中不同输电断面之间的相关性指标，根据所述相关性指标对所述初始输电断面集合的输电断面进行筛选，得到最终输电断面集合和最终标签集；S4，从所述潮流数据中采集所述输入特征，并归一化处理输入至多个最佳关键断面识别网络，以输出电力系统关键断面识别结果；其中，所述多个最佳关键断面识别网络是通过归一化处理输入特征、所述最终输电断面集合和最终标签集，训练得到分别与所述最终输电断面集合中多个输电断面相对应的所述多个最佳关键断面识别网络；所述S1，包括：S1.1，根据电力系统历史运行信息和发电负荷预测信息，采用蒙特卡洛抽样和潮流计算方式，生成s种电力系统运行场景下的潮流数据；S1.2，依次从所述s种电力系统运行场景中第w种运行场景的潮流数据中，采集所有发电机的有功功率PGrw和无功功率QGrw、所有母线的电压幅值VGiw、所有线路的有功功率PTkw、所有负荷的有功功率PLmw和无功功率QLmw，得到第w种运行场景下的输入特征xw=PGrw,QGrw,VGiw,PTkw,PLmw,QLmw；其中，上标w表示第w种运行场景，w=1,2,…,s，下标r表示第r台发电机，下标i表示第i个母线，下标k表示第k个线路，下标m表示第m个负荷；所述S2，包括：S2.1，设定电力系统输电断面的电压等级最低值为Vmin，输电断面的电压等级最高值为Vmax，最大迭代次数为amax，潮流转移系数阈值Cmax，从s种电力系统运行场景中依次选取第w个运行场景，利用开断潮流算法和广度优先搜索算法计算，得到第w个运行场景下的输电断面集合Sw，其中，w=1,2,…,s；S2.2，将上述第w个运行场景下的输电断面集合Sw取并集，得到初始输电断面集合S={D1,D2,…Db,…DT1}，其中Db表示初始输电断面集合S中的第b个输电断面，T1表示初始输电断面集合S中输电断面的数量；S2.3，依次计算所有s种电力系统运行场景中第w种运行场景下的初始输电断面集合S={D1,D2,…Db,…DT1}中的所有T1个输电断面的安全裕度Bbw，将安全裕度Bbw的值与人为设定的安全裕度阈值Bset相比较，若Bbw≤Bset，则记第w种运行场景下第b个输电断面Db的标签ybw=1，表示第b个输电断面Db在第w种运行场景下是关键输电断面，若Bbw＞Bset，则记第w种运行场景下第b个输电断面Db的标签ybw=0，表示第b个输电断面Db在第w种运行场景下不是关键输电断面，最终，得到所有T1个输电断面在所有s种电力系统运行场景中的初始标签集{Y1,Y2,…,Yb,…,YT1}，其中，Yb为第b个输电断面Db的关键断面标签集，并有Yb=[yb1,yb2,…,ybw,…,ybs]，安全裕度阈值Bset的值满足Bset∈0,0.5]，输电断面Db的安全裕度Bb的计算公式为： 式中，表示在第w种运行场景下输电断面Db的传输极限，表示在第w种运行场景下输电断面Db上所有线路流过的有功功率之和；所述S2.1，包括：S2.11，记电力系统第w个运行场景在第a次迭代计算得到的断面集合为Saw={Da_1w,Da_2w,…,Da_naw}，其中，Da_jaw表示断面集合Saw中的第ja个断面，ja=1,…,na，na表示断面集合Saw中的断面总数；S2.12，令迭代次数a=0，依次扫描电力系统中所有多回输电线路和单回输电线路的电压等级，将所有电压等级在[Vmin,Vmax]范围内的多回输电线路和单回输电线路作为输电断面记入一个断面集合S0w中，得到第0次迭代的断面集合S0w={D0_1w,D0_2w,…,D0_n0w}，其中，D0_j0表示第0次迭代得到的断面集合S0中的第j0个输电断面，j0=1,2,…,n0；S2.13，令Sa+1w:=Saw；S2.14，从电力系统中依次断开断面集合Saw中所有na个输电断面的第ja个输电断面Da_jaw包含的所有线路，其中，ja=1,…,na，计算断开输电断面Da_jaw后对输电断面Da_haw的潮流转移系数： 其中，表示断开输电断面Da_jaw包含的所有线路以后输电断面Da_haw中输电线路l上的有功功率，l∈Da_haw，表示未断开输电断面Da_jaw包含的所有线路时输电断面Da_haw中输电线路l上的有功功率，下标ha=1,…,na且满足ha≠ja；S2.15，初始化ja=1；S2.16，初始化ha=1；S2.17，将ja与ha进行比较，如果ja≠ha，则转入S2.18，如果ja=ha，则转入S2.20；S2.18，将潮流转移系数与预设的潮流转移系数阈值Cmax进行比较，如果Cmax，则转入S2.20，如果≤Cmax，则转入S2.19；S2.19，将S2.18得到的输电断面Da_jaw和输电断面Da_haw聚合成新输电断面Dneww，利用广度优先搜索算法计算Dneww是否为割集，如果Dneww是割集，则将输电断面Da_jaw和输电断面Da_haw从输电断面集合Sa+1w中删除，并将Dneww放入输电断面集合Sa+1w中，如果Dneww不是割集，则转入步骤（10）；S2.20，令ha:=ha+1，将ha与断面集合Saw中的断面总数na进行比较，如果ha≤na，则转入S2.17，如果hana，则转入S2.21；S2.21，令ja:=ja+1，将ja与断面集合Saw中的断面总数na进行比较，如果ja≤na，则转入S2.16，如果jana，则转入S2.22；S2.22，令迭代次数a:=a+1；S2.23，将迭代次数a的大小与最大迭代次数amax作比较，若a＜amax，则转入S2.13，如果a≥amax，则令Sw=Saw，Sw即为第w个运行场景下的输电断面集合。

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