基于MVEE和NHC的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定評估方法研究
發(fā)布時間:2022-01-01 02:24
作為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定分析方法的重要組成部分,暫態(tài)穩(wěn)定評估在維護(hù)電網(wǎng)安全方面一直發(fā)揮著不可替代的重要作用。近年來,隨著電網(wǎng)技術(shù)向數(shù)字化、信息化、智能化的方向發(fā)展,暫態(tài)穩(wěn)定評估方法也從傳統(tǒng)的時域仿真法、能量函數(shù)法向模式識別法進(jìn)行過渡,本文圍繞基于模式識別的暫態(tài)穩(wěn)定評估方法展開研究,主要研究內(nèi)容如下:在特征構(gòu)建方面,根據(jù)最小體積閉包橢球(minimum volume enclosing ellipsoid,MVEE)對系統(tǒng)軌跡信息進(jìn)行優(yōu)化處理,確定高維空間內(nèi)包含所有軌跡信息的最小體積閉包橢球,并利用該橢球的物理屬性構(gòu)建輸入特征集,以完成對特征集的降維處理,達(dá)到加強(qiáng)分類器模型特征辨識能力、提升暫態(tài)穩(wěn)定評估精度的目的。在模型訓(xùn)練方面,將非平行超平面分類器(nonparallel hyperplane classifier,NHC)中的投影孿生支持向量機(jī)(projection twin support vector machine,PTSVM)作為分類器模型引入至?xí)簯B(tài)穩(wěn)定評估中,建立基于MVEE與PTSVM的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定評估方法。與基于傳統(tǒng)支持向量機(jī)的評估方法相比較,該評估方法更重視故障樣本分...
【文章來源】:東北電力大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2基于模式識別的暫態(tài)穩(wěn)定評估流程圖??-3?-??
SVM是一種基于統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論的分類器模型,其較好地解決了??人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)易過擬合以及決策樹泛化能力弱的問題,因此成為目前該領(lǐng)域中研宄熱度最??高的分類器模型。??1.3.2.1關(guān)于支持向量機(jī)的研究現(xiàn)狀??支持向量機(jī)最早在二十世紀(jì)六十年代由V.N.Vapnik等學(xué)者提出,該模型是一種基于統(tǒng)??計(jì)學(xué)與人工智能理論的二分類模型,其發(fā)展至今己經(jīng)廣泛應(yīng)用于包括計(jì)算機(jī)視覺、自然語??言處理以及生物信息學(xué)在內(nèi)的多個領(lǐng)域。支持向量機(jī)的基本工作原理是通過大量樣本信息??構(gòu)建一個最佳超平面決策邊界,如圖1-3所示,利用該超平面邊界可對不同樣本進(jìn)行有效??區(qū)分。當(dāng)樣本空間內(nèi)出現(xiàn)新的目標(biāo)時,該邊界仍可按照確定的分類規(guī)則對新樣本做出自動??識別分類。因此,采用該模型可對各類樣本進(jìn)行識別、歸納以及總結(jié),以達(dá)到對未知樣本??類型進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測判別的目的??_?(界?決策邊界??7個〇』隔邊界??/l/-:—??/?/?^??圖1-3支持向量機(jī)分類原理圖??鑒于其出色的學(xué)習(xí)性能和強(qiáng)大的泛化能力[42】,近年來許多學(xué)者將SVM與電力系統(tǒng)暫??態(tài)穩(wěn)定評估相結(jié)合,建立起基于SVM的暫穩(wěn)評估方法。文獻(xiàn)[43]將支持向量機(jī)與非序貫蒙??-5-??
?第2章基于MVEE理論的特征構(gòu)建???較穩(wěn)定狀態(tài)時產(chǎn)生偏移,其位置也會大幅度變化。該指標(biāo)實(shí)質(zhì)上反映了橢球在暫態(tài)過程中??的動態(tài)變化軌跡,體現(xiàn)了系統(tǒng)受擾動后的偏離程度。??根據(jù)上述四類物理屬性變化規(guī)律可知,當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)為穩(wěn)定時,其對應(yīng)的橢球在切除故??障后的變化過程如圖2-1所示,即橢球體積逐漸縮小,偏心率也逐漸減小,外觀趨向于球??形,同時其中心位置變化不明顯。??_?h?_____??(a)?(b)?(c)??圖2-1穩(wěn)定場景下橢球變化過程??但當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)為失穩(wěn)時,其對應(yīng)的橢球在切除故障后的變化過程如圖2-2所示,即橢??球體積逐漸增大,偏心率增加,外觀逐漸偏離球形,同時位置變化較明顯。??'?.[慮輪.1.:一:論、??(a)?(b)?(c)??圖2-2失穩(wěn)場景下橢球變化過程??綜上所述,電網(wǎng)運(yùn)行軌跡信息所對應(yīng)的最小體積閉包橢球?qū)ο到y(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)具有一定表??征作用,則可將不同時刻下橢球物理屬性作為特征量構(gòu)建輸入特征集,具體如表2-1所示。??表2-1通過MVEE理論構(gòu)建的輸入特征集???編號?輸入特征???7zl?故障初始時刻F^(2,c)??Tzl?故障切除時刻??Tz3?故障切除周波后Fph)??7z4?故障初始時刻epeo??Tz5?故障切除時刻??Tz6?故障切除m周波后epe,<0??Tzl?故障初始時刻F(f)??m?故障切除時刻??Tz9?故障切除/J周波后??Tz\0?故障初始時刻認(rèn)??Tz\\?故障切除時刻認(rèn)???7^12?故障切除n周波后0;???-13-??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]英國“8·9”大停電事故分析及對中國電網(wǎng)的啟示[J]. 孫華東,許濤,郭強(qiáng),李亞樓,林偉芳,易俊,李文鋒. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2019(21)
[2]基于支持向量機(jī)的在線暫態(tài)穩(wěn)定故障篩選[J]. 鮑顏紅,馮長有,任先成,張金龍,馬超,邵偉. 電力系統(tǒng)自動化. 2019(22)
[3]基于PMU的電網(wǎng)等值在互聯(lián)電網(wǎng)運(yùn)行可靠性評估中的應(yīng)用[J]. 張大波,連帥,陶維青,方陳,柳勁松. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2019(15)
[4]自然災(zāi)害下電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險控制策略探討[J]. ?,徐泰山,郁琛,劉鐳,王昊昊,郭俊. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2019(10)
[5]基于正則化投影孿生支持向量機(jī)的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定評估[J]. 姜濤,王長江,陳厚合,李國慶,葛維春. 電力系統(tǒng)自動化. 2019(01)
[6]巴西“9.13”遠(yuǎn)西北電網(wǎng)解列及停電事故分析及啟示[J]. 劉云. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2018(11)
[7]基于支持向量機(jī)綜合分類模型和關(guān)鍵樣本集的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定評估[J]. 田芳,周孝信,于之虹. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2017(22)
[8]基于相軌跡MLE指標(biāo)的暫態(tài)功角穩(wěn)定在線辨識[J]. 魏少攀,楊明,韓學(xué)山,馬世英. 電力系統(tǒng)自動化. 2017(16)
[9]基于投影能量函數(shù)和Pin-SVM的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定評估[J]. 陳厚合,王長江,姜濤,李雪,李國慶. 電工技術(shù)學(xué)報. 2017(11)
[10]電網(wǎng)大停電社會綜合損失評估[J]. 劉自發(fā),張?jiān)趯?楊濱,王智冬,齊芳. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(09)
碩士論文
[1]基于彈球損失支持向量機(jī)和端口能量函數(shù)的暫態(tài)穩(wěn)定評估方法研究[D]. 王長江.東北電力大學(xué) 2017
本文編號:3561465
【文章來源】:東北電力大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2基于模式識別的暫態(tài)穩(wěn)定評估流程圖??-3?-??
SVM是一種基于統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論的分類器模型,其較好地解決了??人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)易過擬合以及決策樹泛化能力弱的問題,因此成為目前該領(lǐng)域中研宄熱度最??高的分類器模型。??1.3.2.1關(guān)于支持向量機(jī)的研究現(xiàn)狀??支持向量機(jī)最早在二十世紀(jì)六十年代由V.N.Vapnik等學(xué)者提出,該模型是一種基于統(tǒng)??計(jì)學(xué)與人工智能理論的二分類模型,其發(fā)展至今己經(jīng)廣泛應(yīng)用于包括計(jì)算機(jī)視覺、自然語??言處理以及生物信息學(xué)在內(nèi)的多個領(lǐng)域。支持向量機(jī)的基本工作原理是通過大量樣本信息??構(gòu)建一個最佳超平面決策邊界,如圖1-3所示,利用該超平面邊界可對不同樣本進(jìn)行有效??區(qū)分。當(dāng)樣本空間內(nèi)出現(xiàn)新的目標(biāo)時,該邊界仍可按照確定的分類規(guī)則對新樣本做出自動??識別分類。因此,采用該模型可對各類樣本進(jìn)行識別、歸納以及總結(jié),以達(dá)到對未知樣本??類型進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測判別的目的??_?(界?決策邊界??7個〇』隔邊界??/l/-:—??/?/?^??圖1-3支持向量機(jī)分類原理圖??鑒于其出色的學(xué)習(xí)性能和強(qiáng)大的泛化能力[42】,近年來許多學(xué)者將SVM與電力系統(tǒng)暫??態(tài)穩(wěn)定評估相結(jié)合,建立起基于SVM的暫穩(wěn)評估方法。文獻(xiàn)[43]將支持向量機(jī)與非序貫蒙??-5-??
?第2章基于MVEE理論的特征構(gòu)建???較穩(wěn)定狀態(tài)時產(chǎn)生偏移,其位置也會大幅度變化。該指標(biāo)實(shí)質(zhì)上反映了橢球在暫態(tài)過程中??的動態(tài)變化軌跡,體現(xiàn)了系統(tǒng)受擾動后的偏離程度。??根據(jù)上述四類物理屬性變化規(guī)律可知,當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)為穩(wěn)定時,其對應(yīng)的橢球在切除故??障后的變化過程如圖2-1所示,即橢球體積逐漸縮小,偏心率也逐漸減小,外觀趨向于球??形,同時其中心位置變化不明顯。??_?h?_____??(a)?(b)?(c)??圖2-1穩(wěn)定場景下橢球變化過程??但當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)為失穩(wěn)時,其對應(yīng)的橢球在切除故障后的變化過程如圖2-2所示,即橢??球體積逐漸增大,偏心率增加,外觀逐漸偏離球形,同時位置變化較明顯。??'?.[慮輪.1.:一:論、??(a)?(b)?(c)??圖2-2失穩(wěn)場景下橢球變化過程??綜上所述,電網(wǎng)運(yùn)行軌跡信息所對應(yīng)的最小體積閉包橢球?qū)ο到y(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)具有一定表??征作用,則可將不同時刻下橢球物理屬性作為特征量構(gòu)建輸入特征集,具體如表2-1所示。??表2-1通過MVEE理論構(gòu)建的輸入特征集???編號?輸入特征???7zl?故障初始時刻F^(2,c)??Tzl?故障切除時刻??Tz3?故障切除周波后Fph)??7z4?故障初始時刻epeo??Tz5?故障切除時刻??Tz6?故障切除m周波后epe,<0??Tzl?故障初始時刻F(f)??m?故障切除時刻??Tz9?故障切除/J周波后??Tz\0?故障初始時刻認(rèn)??Tz\\?故障切除時刻認(rèn)???7^12?故障切除n周波后0;???-13-??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]英國“8·9”大停電事故分析及對中國電網(wǎng)的啟示[J]. 孫華東,許濤,郭強(qiáng),李亞樓,林偉芳,易俊,李文鋒. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2019(21)
[2]基于支持向量機(jī)的在線暫態(tài)穩(wěn)定故障篩選[J]. 鮑顏紅,馮長有,任先成,張金龍,馬超,邵偉. 電力系統(tǒng)自動化. 2019(22)
[3]基于PMU的電網(wǎng)等值在互聯(lián)電網(wǎng)運(yùn)行可靠性評估中的應(yīng)用[J]. 張大波,連帥,陶維青,方陳,柳勁松. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2019(15)
[4]自然災(zāi)害下電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險控制策略探討[J]. ?,徐泰山,郁琛,劉鐳,王昊昊,郭俊. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2019(10)
[5]基于正則化投影孿生支持向量機(jī)的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定評估[J]. 姜濤,王長江,陳厚合,李國慶,葛維春. 電力系統(tǒng)自動化. 2019(01)
[6]巴西“9.13”遠(yuǎn)西北電網(wǎng)解列及停電事故分析及啟示[J]. 劉云. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2018(11)
[7]基于支持向量機(jī)綜合分類模型和關(guān)鍵樣本集的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定評估[J]. 田芳,周孝信,于之虹. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2017(22)
[8]基于相軌跡MLE指標(biāo)的暫態(tài)功角穩(wěn)定在線辨識[J]. 魏少攀,楊明,韓學(xué)山,馬世英. 電力系統(tǒng)自動化. 2017(16)
[9]基于投影能量函數(shù)和Pin-SVM的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定評估[J]. 陳厚合,王長江,姜濤,李雪,李國慶. 電工技術(shù)學(xué)報. 2017(11)
[10]電網(wǎng)大停電社會綜合損失評估[J]. 劉自發(fā),張?jiān)趯?楊濱,王智冬,齊芳. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(09)
碩士論文
[1]基于彈球損失支持向量機(jī)和端口能量函數(shù)的暫態(tài)穩(wěn)定評估方法研究[D]. 王長江.東北電力大學(xué) 2017
本文編號:3561465
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