【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電力系統(tǒng)穩(wěn)定性預(yù)測(cè)和優(yōu)化調(diào)度領(lǐng)域，尤其涉及一種含風(fēng)電電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定預(yù)測(cè)和聯(lián)合調(diào)度方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、為了保證電力系統(tǒng)正常和穩(wěn)定的運(yùn)行工作，一般需要對(duì)電力系統(tǒng)的功率調(diào)度及穩(wěn)定信息(最小阻尼比)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)測(cè)。以往都是通過電力運(yùn)維人員實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)整的方式來實(shí)現(xiàn)，隨著時(shí)代的發(fā)展，人工監(jiān)控和調(diào)整的方式已逐漸被先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)所替代。
2、在現(xiàn)有含風(fēng)電電力系統(tǒng)的穩(wěn)定信息預(yù)測(cè)及功率調(diào)度方面，主要存在以下問題：含風(fēng)電電力系統(tǒng)的波動(dòng)性大，易受氣象條件、負(fù)荷變化等多種因素影響，使得其穩(wěn)定信息的預(yù)測(cè)面臨較大難度；傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)方法往往過度依賴于歷史數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)模型，難以適應(yīng)含風(fēng)電電力系統(tǒng)快速變化的特點(diǎn)；儲(chǔ)能系統(tǒng)的調(diào)度策略不夠精細(xì)和智能，無法適應(yīng)含風(fēng)電電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于上述存在的問題，提出了本專利技術(shù)。
2、因此，本專利技術(shù)解決的技術(shù)問題是：如何提高含風(fēng)電電力系統(tǒng)在小干擾下穩(wěn)定信息預(yù)測(cè)的精度，同時(shí)對(duì)含風(fēng)電電力系統(tǒng)中儲(chǔ)能系統(tǒng)的調(diào)度進(jìn)行優(yōu)化。
3、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：
4、第一方面，本專利技術(shù)實(shí)施例提供了一種含風(fēng)電電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定預(yù)測(cè)和聯(lián)合調(diào)度方法，包括：
5、獲取含風(fēng)電電力系統(tǒng)的歷史狀態(tài)信息，進(jìn)行第一操作，確定準(zhǔn)確狀態(tài)信息；
6、基于準(zhǔn)確狀態(tài)信息，計(jì)算歷史穩(wěn)定信息，搭建并訓(xùn)練系統(tǒng)穩(wěn)定預(yù)測(cè)模型；
7、對(duì)含風(fēng)電電力系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組功率進(jìn)行攝動(dòng)，
8、基于攝動(dòng)前后的初始狀態(tài)信息、訓(xùn)練后的系統(tǒng)穩(wěn)定預(yù)測(cè)模型以及功率調(diào)整模型，對(duì)含風(fēng)電電力系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合調(diào)度。
9、作為含風(fēng)電電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定預(yù)測(cè)和聯(lián)合調(diào)度方法的一種優(yōu)選方案，其中：
10、所述含風(fēng)電電力系統(tǒng)包括：風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、火力發(fā)電系統(tǒng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)；所述歷史狀態(tài)信息包括多組不同歷史時(shí)刻的狀態(tài)信息；所述狀態(tài)信息至少包括節(jié)點(diǎn)電壓幅值和相角；
11、對(duì)歷史狀態(tài)信息進(jìn)行量測(cè)量突變檢測(cè)，進(jìn)行第一操作；根據(jù)進(jìn)行第一操作后的歷史狀態(tài)信息確定含風(fēng)電電力系統(tǒng)的準(zhǔn)確狀態(tài)信息；
12、基于準(zhǔn)確狀態(tài)信息和含風(fēng)電電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定模型，計(jì)算歷史穩(wěn)定信息；基于機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，搭建系統(tǒng)穩(wěn)定預(yù)測(cè)模型；以歷史狀態(tài)信息為輸入，歷史穩(wěn)定信息為輸出，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定預(yù)測(cè)模型進(jìn)行訓(xùn)練；
13、對(duì)含風(fēng)電電力系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組功率進(jìn)行攝動(dòng)，并獲取攝動(dòng)前后含風(fēng)電電力系統(tǒng)的初始狀態(tài)信息；基于攝動(dòng)前后含風(fēng)電電力系統(tǒng)的初始狀態(tài)信息、訓(xùn)練后的系統(tǒng)穩(wěn)定預(yù)測(cè)模型、以及含風(fēng)電電力系統(tǒng)的功率調(diào)整模型進(jìn)行調(diào)度計(jì)算，得到功率調(diào)度量；對(duì)功率調(diào)度量進(jìn)行分配，完成含風(fēng)電電力系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)度。
14、作為含風(fēng)電電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定預(yù)測(cè)和聯(lián)合調(diào)度方法的一種優(yōu)選方案，其中：
15、所述對(duì)歷史狀態(tài)信息進(jìn)行量測(cè)量突變檢測(cè)，進(jìn)行第一操作包括：
16、建立第一目標(biāo)函數(shù)，表示為：
17、j1(x1)＝[z1-h(x1)]tr-1[z1-h(x1)]
18、式中，j1(·)為第一目標(biāo)函數(shù)值，x1為預(yù)估的狀態(tài)信息，z1為歷史狀態(tài)信息中的各組狀態(tài)信息，h(·)為量測(cè)函數(shù)，r為權(quán)重矩陣；
19、基于歷史狀態(tài)信息中的各組狀態(tài)信息，計(jì)算第一目標(biāo)函數(shù)的期望值和方差；
20、當(dāng)所述期望值或所述方差大于設(shè)定閾值時(shí)，刪除當(dāng)前組狀態(tài)信息；
21、所述根據(jù)進(jìn)行第一操作后的歷史狀態(tài)信息確定含風(fēng)電電力系統(tǒng)的準(zhǔn)確狀態(tài)信息包括：
22、建立第二目標(biāo)函數(shù)，表示為：
23、j2(x2)＝[z2-h(x2)]tr-1[z2-h(x2)]
24、式中，j2(·)為第二目標(biāo)函數(shù)值，x2為準(zhǔn)確狀態(tài)信息，z2為突變檢測(cè)后的歷史狀態(tài)信息中的各組狀態(tài)信息，h(·)為量測(cè)函數(shù)，r為權(quán)重矩陣；
25、基于進(jìn)行第一操作后的歷史狀態(tài)信息中的各組狀態(tài)信息，對(duì)第二目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo)；
26、將第二目標(biāo)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)轉(zhuǎn)換為等價(jià)方程進(jìn)行求解，得到最優(yōu)狀態(tài)信息，進(jìn)而確定含風(fēng)電電力系統(tǒng)的準(zhǔn)確狀態(tài)信息。
27、作為含風(fēng)電電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定預(yù)測(cè)和聯(lián)合調(diào)度方法的一種優(yōu)選方案，其中：
28、所述基于準(zhǔn)確狀態(tài)信息和含風(fēng)電電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定模型，計(jì)算歷史穩(wěn)定信息包括：
29、選取小干擾穩(wěn)定模型的方程中所有導(dǎo)數(shù)的因變量作為狀態(tài)向量，構(gòu)建狀態(tài)矩陣；
30、基于準(zhǔn)確狀態(tài)信息計(jì)算所述狀態(tài)矩陣的多個(gè)特征值；
31、根據(jù)每個(gè)特征值和阻尼比公式計(jì)算多個(gè)阻尼比；
32、比較所有阻尼比并確定最小阻尼比。
33、作為含風(fēng)電電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定預(yù)測(cè)和聯(lián)合調(diào)度方法的一種優(yōu)選方案，其中：
34、所述基于機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，搭建系統(tǒng)穩(wěn)定預(yù)測(cè)模型包括：
35、對(duì)狀態(tài)信息和穩(wěn)定信息進(jìn)行降維處理，提取關(guān)鍵特征；構(gòu)建穩(wěn)定信息的預(yù)測(cè)，再結(jié)合優(yōu)化算法提高預(yù)測(cè)精度。
36、作為含風(fēng)電電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定預(yù)測(cè)和聯(lián)合調(diào)度方法的一種優(yōu)選方案，其中：
37、所述功率調(diào)整模型表示為：
38、
39、式中，δpgi為第i臺(tái)發(fā)電機(jī)組的功率調(diào)度量，n為發(fā)電機(jī)組數(shù)，分別為第i臺(tái)發(fā)電機(jī)組的功率下限和功率上限，為第i臺(tái)發(fā)電機(jī)組的初始功率，ξ0為含風(fēng)電電力系統(tǒng)的初始阻尼比，δξ為含風(fēng)電電力系統(tǒng)的阻尼比變化量，ξ1為含風(fēng)電電力系統(tǒng)的最小阻尼比閾值，ci為第i臺(tái)最小阻尼比對(duì)發(fā)電機(jī)組功率的靈敏度；
40、所述進(jìn)行調(diào)度計(jì)算，得到功率調(diào)度量包括：
41、分別對(duì)攝動(dòng)前后含風(fēng)電電力系統(tǒng)的初始狀態(tài)信息進(jìn)行量測(cè)量突變檢測(cè)，并確定攝動(dòng)前后含風(fēng)電電力系統(tǒng)的準(zhǔn)確狀態(tài)信息；
42、將攝動(dòng)前后含風(fēng)電電力系統(tǒng)的準(zhǔn)確狀態(tài)信息分別輸入訓(xùn)練后的系統(tǒng)穩(wěn)定預(yù)測(cè)模型，得到攝動(dòng)前后含風(fēng)電電力系統(tǒng)的最小阻尼比；
43、基于攝動(dòng)前后含風(fēng)電電力系統(tǒng)的最小阻尼比求解所述功率調(diào)整模型，得到功率調(diào)度量。
44、作為含風(fēng)電電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定預(yù)測(cè)和聯(lián)合調(diào)度方法的一種優(yōu)選方案，其中：
45、所述對(duì)功率調(diào)度量進(jìn)行分配包括：
46、根據(jù)各同步機(jī)機(jī)組的出力約束和爬坡約束確定各同步機(jī)機(jī)組調(diào)節(jié)范圍；
47、基于所有同步機(jī)機(jī)組調(diào)節(jié)范圍，判斷所有同步機(jī)機(jī)組的調(diào)節(jié)裕度是否滿足調(diào)度需求；若是，則按照各同步機(jī)機(jī)組的調(diào)節(jié)裕度占比分配所述功率調(diào)度量；若否，則按照各同步機(jī)機(jī)組的調(diào)節(jié)裕度的極限值進(jìn)行調(diào)度，并將超出的功率調(diào)度量由儲(chǔ)能系統(tǒng)承擔(dān)；
48、各同步機(jī)機(jī)組承擔(dān)的功率調(diào)度量滿足：
49、
50、式中，δpti為第i臺(tái)同步機(jī)機(jī)組承擔(dān)的功率調(diào)度量，δp為功率調(diào)度量，δptimin、δptimax分別為第i臺(tái)同步機(jī)機(jī)組調(diào)節(jié)范圍的下限和上限，分別為第j臺(tái)同步機(jī)機(jī)組調(diào)節(jié)范圍的下限和上限，m為同步機(jī)機(jī)組數(shù)；
51、儲(chǔ)能系統(tǒng)承擔(dān)的功率調(diào)度量滿足：
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1.一種含風(fēng)電電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定預(yù)測(cè)和聯(lián)合調(diào)度方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的含風(fēng)電電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定預(yù)測(cè)和聯(lián)合調(diào)度方法，其特征在于，所述含風(fēng)電電力系統(tǒng)包括：風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、火力發(fā)電系統(tǒng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)；所述歷史狀態(tài)信息包括多組不同歷史時(shí)刻的狀態(tài)信息；所述狀態(tài)信息至少包括節(jié)點(diǎn)電壓幅值和相角；
3.如權(quán)利要求2所述的含風(fēng)電電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定預(yù)測(cè)和聯(lián)合調(diào)度方法，其特征在于，所述對(duì)歷史狀態(tài)信息進(jìn)行量測(cè)量突變檢測(cè)，進(jìn)行第一操作包括：
4.如權(quán)利要求3所述的含風(fēng)電電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定預(yù)測(cè)和聯(lián)合調(diào)度方法，其特征在于，所述基于準(zhǔn)確狀態(tài)信息和含風(fēng)電電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定模型，計(jì)算歷史穩(wěn)定信息包括：
5.如權(quán)利要求4所述的含風(fēng)電電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定預(yù)測(cè)和聯(lián)合調(diào)度方法，其特征在于，所述基于機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，搭建系統(tǒng)穩(wěn)定預(yù)測(cè)模型包括：
6.如權(quán)利要求5所述的含風(fēng)電電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定預(yù)測(cè)和聯(lián)合調(diào)度方法，其特征在于，所述功率調(diào)整模型表示為：
7.如權(quán)利要求6所述的含風(fēng)電電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定預(yù)測(cè)和聯(lián)合調(diào)度方法，其特征在于，所述
8.一種采用如權(quán)利要求1～7任一所述的含風(fēng)電電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定預(yù)測(cè)和聯(lián)合調(diào)度方法的系統(tǒng)，其特征在于，包括：
9.一種計(jì)算設(shè)備，包括：
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，該計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述含風(fēng)電電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定預(yù)測(cè)和聯(lián)合調(diào)度方法的步驟。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種含風(fēng)電電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定預(yù)測(cè)和聯(lián)合調(diào)度方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的含風(fēng)電電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定預(yù)測(cè)和聯(lián)合調(diào)度方法，其特征在于，所述含風(fēng)電電力系統(tǒng)包括：風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、火力發(fā)電系統(tǒng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)；所述歷史狀態(tài)信息包括多組不同歷史時(shí)刻的狀態(tài)信息；所述狀態(tài)信息至少包括節(jié)點(diǎn)電壓幅值和相角；
3.如權(quán)利要求2所述的含風(fēng)電電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定預(yù)測(cè)和聯(lián)合調(diào)度方法，其特征在于，所述對(duì)歷史狀態(tài)信息進(jìn)行量測(cè)量突變檢測(cè)，進(jìn)行第一操作包括：
4.如權(quán)利要求3所述的含風(fēng)電電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定預(yù)測(cè)和聯(lián)合調(diào)度方法，其特征在于，所述基于準(zhǔn)確狀態(tài)信息和含風(fēng)電電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定模型，計(jì)算歷史穩(wěn)定信息包括：
5.如權(quán)利要求4所述的含風(fēng)電電力...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：秦天，賴業(yè)寧，趙彥麗，蔣城浩，魏燦，梁磊，呂亞洲，孫寧，張宇棟，劉金奎，朱林，湯凡，梁曉斌，李鑫，劉佳鈺，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：國電南瑞南京控制系統(tǒng)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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