基于弹球损失支持向量机和端口能量函数的暂态稳定评估方法研究

摘要

电力系统暂态稳定评估—直是关系到电力系统安全稳定运行的重要问题。随着可再生能源及大量电力电子装备的接入，区域电网互联规模不断扩大，使电力系统的调度运行方式和安全稳定控制面临严峻考验，需研究满足当前运行状态且有利于复杂电网调度的暂态稳定评估在线分析方法。本文主要从弹球损失支持向量机和端口能量函数法暂态稳定评估两方面进行分析，主要研究内容如下：
　　（1）针对传统支持向量机在进行电力系统暂态稳定评估时，易受系统临界稳定干扰样本的影响问题。提出一种基于弹球损失支持向量机的暂态稳定评估模型。首先，采用系统指标和投影能量函数指标构建暂态稳定指标的原始特征集，通过最大相关最小冗余特征选择方法对暂态指标集进行特征压缩，寻找对电网暂态变化敏感度高的特征子集；然后，基于弹球损失支持向量机思想将特征子集映射到高维空间，实现非线性暂态稳定评估问题的线性转化，进而引入分位数改变系统稳定类与不稳定类之间的最近点位置，将暂态稳定分类问题转化为在弹球损失支持向量机中寻找最优分位数距离问题，以减小系统临界稳定干扰样本的影响，提高电力系统暂态评估方法的评估准确率和稳定性。
　　（2）针对传统能量函数构造易受系统模型影响，当网络拓扑改变时需要重新构造能量函数问题。提出一种基于端口能量函数法的暂态稳定评估模型。将端口能量描述为端口状态变量和控制变量的函数，进而借助端口能量表征 VSC-HVDC系统的暂态能量聚集效应，以避免 VSC-HVDC内部复杂控制过程的建模，降低能量函数的构造难度，且可扩展到网络中任意含电力电子器件的端口；进一步，构建基于端口能量的全系统能量函数，通过迭代势能边界面法（iteration potential energy boundary surface，IPEBS）进行暂态稳定评估，借助点积判据确定系统失稳时间，在系统失稳的转子运动轨迹上搜索势能最大值作为临界能量，确定极限切除时间，实现暂态稳定的快速判别。

目录

第1章 绪 论

1.1 课题的研究背景及意义

1.2 电力系统暂态稳定的定义

1.3 电力系统暂态稳定评估的研究现状

1.4 本文主要研究内容

第2章 支持向量机和能量函数法的基本原理

2.1 引言

2.2 支持向量机的基本原理

2.3 能量函数法的基本原理

2.4 本章小结

第3章 基于弹球损失支持向量机的暂态稳定评估

3.1 引言

3.2 Pin-SVM的基本原理

3.3 算例分析

3.4 本章小结

第4章 基于端口能量函数法的暂态稳定评估

4.1 引言

4.2 端口能量

4.3 VSC-HVDC系统端口暂态能量构建

4.4 算例分析

4.5 本章小节

结论

参考文献

附录A IEEE-39节点系统及扩展系统

A.1 IEEE-39节点交流系统

A.2 IEEE-39节点两端柔性直流混合系统

附录B IEEE-68节点系统及扩展系统

B.1 IEEE-68节点交流系统

B.2 IEEE-68节点两端柔性直流系统

附录C IEEE-145节点系统

附录D 广东电网实际系统数据

附录E 厦门电网实际系统数据

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

声明

致谢