数据驱动的电网静态稳定态势感知方法研究
发布时间：2021-01-15 20:43
随着能源互联网的高速发展,电网的规模、复杂程度以及不确定性与日俱增,传统基于物理建模仿真的分析方法面向新一代电力系统难免有其局限性。广域量测数据、大量的仿真数据和大数据技术、人工智能方法,为从数据驱动的视角分析电力系统的稳定性奠定了数据和方法基础。数据驱动是物理建模方法的有效补充,因此,开展数据驱动与物理建模方法相结合的电力系统静态稳定态势感知方法研究,可为电力系统提供更有价值的技术解决方案。当前,态势感知是实现大电网实时监控的核心环节,其依据电网广域运行状态信息,对能够引起电网状态发生变化的稳定信息进行获取、理解、显示,并预测未来的发展趋势,为实现电网在线安全分析和智能化主动调控奠定基础。本文基于态势感知的分析方法,对电力系统静态场景下的稳定评估、状态预测与可视化展示进行了初步性的探索和研究。论文首先对态势感知与电力系统静态稳定问题如何融合进行了研究,建立了数据驱动视角下的电网静态稳定态势感知分析框架。为了实现电网状态数据与电力系统薄弱环节的映射关系,本文提出一种基于复电压轨迹特征聚类的薄弱环节辨识方法,以节点电压的幅值与相角数据构建集合,将实际电网简化映射为复杂网络模型,并将数学模...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电网整体安全指标模块
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-49-图5-6电网整体安全指标模块关键节点与线路稳定信息模块。该模块主要是展示重要节点和关键线路的潮流数据，虽然电网整体安全指标模块可以反映稳定程度，但不能直观看到具体节点与线路的潮流信息，关键节点与线路数据表显示了重要节点的发电机功率、负荷值、线路功率等，具有较强的对比性，通过该表可以找到电网安全稳定分析的重要节点和线路，可以给精准定位故障环节节省时间，如图5-7所示。图5-7关键节点与线路稳定信息模块电网稳定曲线模块。该模块主要是以曲线形式展示电网重要节点的状态数
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-50-据，即电网节点电压的幅值与相角曲线，电压的幅值和相角数据可以反映系统多方面的稳定信息，具有其他环节无可替代的价值。研究数据驱动的稳定态势感知，需要利用好电网的幅值与相角数据，以这种曲线实时动态展示，起到了直观形象的作用，便于调度运行人员捕捉日常电压变化特征，如图5-8所示。图5-8电网稳定曲线模块静态电压态势评估模块。该模块通过静态电压评估方法与态势感知的预测算法，对电力系统静态稳定进行评估与预测，并给出当前电网安全稳定预警信息，并通过图的形式将当前稳定评估结果与稳定预测值结果直接向调度运行人员展示与发出预警指示，避免了调度人员去分析观察数据给出结果，对实现智能化调度控制系统以及电网态势感知具有重要参考意义，如图5-9所示。图5-9静态电压态势评估模块薄弱环节辨识模块。该模块将实时统计与展示电网薄弱节点与薄弱区域，并通过地图的形式展示并有薄弱环节统计结果表，地图中的着色：绿色、黄色、红色，以此代表薄弱程度的区分，绿色是安全稳定性最高区域、红色代表薄弱环节、黄色代表介于稳定与薄弱之前的节点与线路，这部分环节是否薄弱随着电网运行水平在动态变化。该部分对于调度运行人员挖掘电网骨架的薄弱环节具有重要意义，如图5-10与5-11所示。集成以上各个模块的电网静态稳定态势感知可视化界面如图5-12所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]电网运行全过程风险协调控制体系与架构设计[J]. 楼贤嗣,马光,郭创新,王橹裕. 电力系统自动化. 2020(05)
[2]大电网动态安全风险智能评估系统[J]. 李常刚,李华瑞,刘玉田,吴海伟,张琦兵,樊海锋. 电力系统自动化. 2019(22)
[3]基于卷积神经网络的电力系统小干扰稳定评估[J]. 李洋麟,江全元,颜融,耿光超. 电力系统自动化. 2019(02)
[4]机器学习在能源与电力系统领域的应用和展望[J]. 程乐峰,余涛,张孝顺,殷林飞. 电力系统自动化. 2019(01)
[5]巴西“9.13”远西北电网解列及停电事故分析及启示[J]. 刘云. 中国电机工程学报. 2018(11)
[6]基于曲率半径及两分搜索法的改进延拓法[J]. 吕智林,杨再学,王先齐. 电力自动化设备. 2018(03)
[7]电力大数据可视化研究设计[J]. 孙梦觉,徐敏,牛斌. 电子技术与软件工程. 2017(19)
[8]基于随机矩阵理论与熵理论的电网薄弱环节辨识方法[J]. 刘威,张东霞,丁玉成,吴茜,邓春宇,刘道伟. 中国电机工程学报. 2017(20)
[9]一种多指标综合静态电压稳定薄弱母线辨识方法[J]. 罗庆跃,罗婷,孙柳青,刘白杨. 电力系统保护与控制. 2017(03)
[10]信息驱动的大电网全景安全防御概念及理论框架[J]. 李柏青,刘道伟,秦晓辉,严剑峰. 中国电机工程学报. 2016(21)
博士论文
[1]基于电压稳定的电力系统可靠性评估及薄弱点识别[D]. 秦文萍.太原理工大学 2015
硕士论文
[1]基于高斯过程回归的异构无线网络室内盲区识别研究[D]. 周晓康.哈尔滨工业大学 2018
[2]基于广域信息的大电网静态稳定态势评估[D]. 章锐.东北电力大学 2017
[3]基于X3DOM的电力系统可视化技术的研究与应用[D]. 胡文玲.山东大学 2012
[4]电力系统电压稳定与静态功角稳定分析方法研究[D]. 彭丽.湖南大学 2012
本文编号：2979482
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电网整体安全指标模块
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-49-图5-6电网整体安全指标模块关键节点与线路稳定信息模块。该模块主要是展示重要节点和关键线路的潮流数据，虽然电网整体安全指标模块可以反映稳定程度，但不能直观看到具体节点与线路的潮流信息，关键节点与线路数据表显示了重要节点的发电机功率、负荷值、线路功率等，具有较强的对比性，通过该表可以找到电网安全稳定分析的重要节点和线路，可以给精准定位故障环节节省时间，如图5-7所示。图5-7关键节点与线路稳定信息模块电网稳定曲线模块。该模块主要是以曲线形式展示电网重要节点的状态数
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-50-据，即电网节点电压的幅值与相角曲线，电压的幅值和相角数据可以反映系统多方面的稳定信息，具有其他环节无可替代的价值。研究数据驱动的稳定态势感知，需要利用好电网的幅值与相角数据，以这种曲线实时动态展示，起到了直观形象的作用，便于调度运行人员捕捉日常电压变化特征，如图5-8所示。图5-8电网稳定曲线模块静态电压态势评估模块。该模块通过静态电压评估方法与态势感知的预测算法，对电力系统静态稳定进行评估与预测，并给出当前电网安全稳定预警信息，并通过图的形式将当前稳定评估结果与稳定预测值结果直接向调度运行人员展示与发出预警指示，避免了调度人员去分析观察数据给出结果，对实现智能化调度控制系统以及电网态势感知具有重要参考意义，如图5-9所示。图5-9静态电压态势评估模块薄弱环节辨识模块。该模块将实时统计与展示电网薄弱节点与薄弱区域，并通过地图的形式展示并有薄弱环节统计结果表，地图中的着色：绿色、黄色、红色，以此代表薄弱程度的区分，绿色是安全稳定性最高区域、红色代表薄弱环节、黄色代表介于稳定与薄弱之前的节点与线路，这部分环节是否薄弱随着电网运行水平在动态变化。该部分对于调度运行人员挖掘电网骨架的薄弱环节具有重要意义，如图5-10与5-11所示。集成以上各个模块的电网静态稳定态势感知可视化界面如图5-12所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]电网运行全过程风险协调控制体系与架构设计[J]. 楼贤嗣,马光,郭创新,王橹裕. 电力系统自动化. 2020(05)
[2]大电网动态安全风险智能评估系统[J]. 李常刚,李华瑞,刘玉田,吴海伟,张琦兵,樊海锋. 电力系统自动化. 2019(22)
[3]基于卷积神经网络的电力系统小干扰稳定评估[J]. 李洋麟,江全元,颜融,耿光超. 电力系统自动化. 2019(02)
[4]机器学习在能源与电力系统领域的应用和展望[J]. 程乐峰,余涛,张孝顺,殷林飞. 电力系统自动化. 2019(01)
[5]巴西“9.13”远西北电网解列及停电事故分析及启示[J]. 刘云. 中国电机工程学报. 2018(11)
[6]基于曲率半径及两分搜索法的改进延拓法[J]. 吕智林,杨再学,王先齐. 电力自动化设备. 2018(03)
[7]电力大数据可视化研究设计[J]. 孙梦觉,徐敏,牛斌. 电子技术与软件工程. 2017(19)
[8]基于随机矩阵理论与熵理论的电网薄弱环节辨识方法[J]. 刘威,张东霞,丁玉成,吴茜,邓春宇,刘道伟. 中国电机工程学报. 2017(20)
[9]一种多指标综合静态电压稳定薄弱母线辨识方法[J]. 罗庆跃,罗婷,孙柳青,刘白杨. 电力系统保护与控制. 2017(03)
[10]信息驱动的大电网全景安全防御概念及理论框架[J]. 李柏青,刘道伟,秦晓辉,严剑峰. 中国电机工程学报. 2016(21)
博士论文
[1]基于电压稳定的电力系统可靠性评估及薄弱点识别[D]. 秦文萍.太原理工大学 2015
硕士论文
[1]基于高斯过程回归的异构无线网络室内盲区识别研究[D]. 周晓康.哈尔滨工业大学 2018
[2]基于广域信息的大电网静态稳定态势评估[D]. 章锐.东北电力大学 2017
[3]基于X3DOM的电力系统可视化技术的研究与应用[D]. 胡文玲.山东大学 2012
[4]电力系统电压稳定与静态功角稳定分析方法研究[D]. 彭丽.湖南大学 2012
本文编号：2979482
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