【摘要】：電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定緊急控制是維持電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要手段,而暫態(tài)穩(wěn)定緊急控制算法的計算效率一直制約著其實現(xiàn)在線應用。實現(xiàn)在線計算暫態(tài)穩(wěn)定緊急控制策略對于電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制具有重大的意義,而開發(fā)高效的暫態(tài)穩(wěn)定分析算法以及緊急控制策略算法就具有迫切的實際意義。本文主要針對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定快速分析與控制算法進行了深入研究,提出了高效的暫態(tài)穩(wěn)定分析與緊急控制策略新算法。論文主要完成了以下工作:(1)提出了一種基于虛擬輸入的變步長暫態(tài)穩(wěn)定數(shù)值積分算法。完整地給出了構造一定精度積分格式下虛擬輸入項的處理方法,并推導了對應積分格式下發(fā)電機功角計算的局部截斷誤差計算公式;提出了基于預估校正變步長法的積分步長控制策略,實現(xiàn)了對數(shù)值積分過程中步長的自適應控制;與常規(guī)的數(shù)值積分方法相比,文中所提出的算法具有更高的計算精度以及更快的計算速度。(2)提出了基于動態(tài)等值的快速暫態(tài)穩(wěn)定仿真及緊急控制策略算法。通過故障后短時間的全系統(tǒng)數(shù)值積分計算,將發(fā)電機組實時分群并進行模型聚合,然后運用提出的等值系統(tǒng)節(jié)點導納矩陣快速計算方法,求取等值系統(tǒng)網(wǎng)絡參數(shù)。在獲得的動態(tài)等值系統(tǒng)上完成暫態(tài)穩(wěn)定仿真計算和基于數(shù)值積分靈敏度的緊急控制決策計算。最終,經(jīng)過等值系統(tǒng)向原始系統(tǒng)的反向映射,獲得原始系統(tǒng)的緊急控制策略。該算法可以獲得準確的暫態(tài)穩(wěn)定計算結果和有效的緊急控制策略,與常規(guī)暫態(tài)穩(wěn)定數(shù)值積分算法以及基于數(shù)值積分靈敏度的緊急控制算法相比大幅減少了計算時間。(3)提出了基于深度前饋神經(jīng)網(wǎng)絡與數(shù)值積分靈敏度相結合的快速緊急控制策略算法。算法構建包含“分類神經(jīng)網(wǎng)絡”和“擬合神經(jīng)網(wǎng)絡”的雙層深度前饋神經(jīng)網(wǎng)絡,通過提取暫態(tài)穩(wěn)定性能指標作為神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入獲得暫態(tài)穩(wěn)定性評估結果以及暫態(tài)穩(wěn)定約束函數(shù)值;通過分別計算暫態(tài)穩(wěn)定約束函數(shù)值關于暫態(tài)穩(wěn)定性能指標的梯度以及暫態(tài)穩(wěn)定性能指標關于緊急控制量的梯度,最終獲得暫態(tài)穩(wěn)定約束函數(shù)關于緊急控制變量的梯度,根據(jù)所得各個控制變量的梯度依照最優(yōu)控制變量的尋優(yōu)方法獲得最終的緊急控制策略;算法將絕大部分原始系統(tǒng)上的數(shù)值積分計算轉化為神經(jīng)網(wǎng)絡的計算,保留原始系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定約束函數(shù)計算性質的同時大幅減少計算量,并且總的計算量不隨所分析電力系統(tǒng)的規(guī)模增長而顯著增加。該算法可以快速獲得有效的緊急控制策略,十分適合于在線應用。
【圖文】：

算例A不同積分步長下功角曲線

算例B不同積分步長下功角曲線
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM712

【參考文獻】

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本文編號：2632380