一种用于确定电网扰动传播特性的方法及系统

技术特征：
1.一种用于确定电网扰动传播特性的方法，其特征在于，所述方法包括：对目标电网进行实时监测，以获取所述目标电网的实测数据，基于所述实测数据确定目标电网的电压相轨迹及所述电压相轨迹的动态观测数据集；根据所述电压相轨迹及动态观测数据集，确定所述目标电网的电压相对变化量、突变距离和扰动相关指数；对所述电压相对变化量、突变距离和扰动相关指数进行聚类处理，以得到聚类结果，通过所述聚类结果确定目标电网的扰动传播特性。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电压相轨迹的计算公式，如下：其中，其中，x为电压相轨迹的实部数据集，x
i,t
为节点i的电压相轨迹实部，y为电压相轨迹的虚部数据集，y
i,t
为节点i的电压相轨迹虚部，v
i,t
为节点i的电压幅值序列，θ
i,t
为节点i的电压相角序列，i＝1
…
n。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述动态观测数据集的计算公式，如下：d＝x jy其中，d为动态观测数据集，x为电压相轨迹的实部数据集，y为虚部数据集，j为虚数单位。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电压相对变化量的计算公式，如下：4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电压相对变化量的计算公式，如下：设轨迹l
a
,l
b
，l
a
,l
b
上的节点分别为a
i
,b
i
，x
ai
为a
i
的实部坐标，x
bi
为b
i
的实部坐标，y
ai
为a
i
的虚部坐标，y
bi
为b
i
的虚部坐标。d表示两点间的欧式距离，spd(l
a
,l
b
)表示两条轨迹间的电压相对变化量。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述突变距离的计算公式如下：5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述突变距离的计算公式如下：其中，故障发生时间为t1，故障结束时间为t2，t1时刻电压的实部为x1，虚部为y1，周波为δt，则一周波后，也即t1 δt时刻电压相轨迹的实部为x1′
，虚部为y1′
，c1为故障发生时的突变距离；t2时刻电压的实部为x2，虚部为y2，则一周波后，也即t2 δt时刻电压相轨迹的实部为x2′
，虚部为y2′
，c2为故障发生时的突变距离c2。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扰动相关指数的计算公式，如下：其中，dci为扰动相关指数，e(c
i
)为第i个节点的frobenius范数，e(c
sys
)为整个系统的frobenius范数。7.一种用于确定电网扰动传播特性的系统，其特征在于，所述系统包括：采集单元，用于对目标电网进行实时监测，以获取所述目标电网的实测数据，基于所述实测数据确定目标电网的电压相轨迹及所述电压相轨迹的动态观测数据集；计算单元，用于根据所述电压相轨迹及动态观测数据集，确定所述目标电网的电压相对变化量、突变距离和扰动相关指数；聚类单元，用于对所述电压相对变化量、突变距离和扰动相关指数进行聚类处理，以得到聚类结果，通过所述聚类结果确定目标电网的扰动传播特性。8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述采集单元，确定目标电网的电压相轨迹的计算公式，如下：其中，其中，x为电压相轨迹的实部数据集，x
i,t
为节点i的电压相轨迹实部，y为电压相轨迹的虚部数据集，y
i,t
为节点i的电压相轨迹虚部，v
i,t
为节点i的电压幅值序列，θ
i,t
为节点i的电压相角序列，i＝1
…
n。9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述采集单元，确定电压相轨迹的动态观测数据集的计算公式，如下：d＝x jy其中，d为动态观测数据集，x为电压相轨迹的实部数据集，y为虚部数据集，j为虚数单位。10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述计算单元，确定目标电网的电压相对变化量的计算公式，如下：变化量的计算公式，如下：设轨迹l
a
,l
b
，l
a
,l
b
上的节点分别为a
i
,b
i
，x
ai
为a
i
的实部坐标，x
bi
为b
i
的实部坐标，y
ai
为a
i
的虚部坐标，y
bi
为b
i
的虚部坐标。d表示两点间的欧式距离，spd(l
a
,l
b
)表示两条轨迹间的电压相对变化量。11.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述计算单元，确定目标电网的突变距离
的计算公式如下：的计算公式如下：其中，故障发生时间为t1，故障结束时间为t2，t1时刻电压的实部为x1，虚部为y1，周波为δt，则一周波后，也即t1 δt时刻电压相轨迹的实部为x1′
，虚部为y1′
，c1为故障发生时的突变距离；t2时刻电压的实部为x2，虚部为y2，则一周波后，也即t2 δt时刻电压相轨迹的实部为x2′
，虚部为y2′
，c2为故障发生时的突变距离c2。12.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述计算单元，确定目标电网的扰动相关指数的计算公式，如下：其中，dci为扰动相关指数，e(c
i
)为第i个节点的frobenius范数，e(c
sys
)为整个系统的frobenius范数。13.一种计算机设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；处理器，用于执行一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现如权利要求1-6中任一所述的方法。14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现如权利要求1-6中任一所述的方法。

技术总结
本发明公开了一种用于确定电网扰动传播特性的方法及系统，属于电力系统动态分析技术领域。本发明方法包括：对目标电网进行实时监测，以获取所述目标电网的实测数据，基于所述实测数据确定目标电网的电压相轨迹及所述电压相轨迹的动态观测数据集；根据所述电压相轨迹及动态观测数据集，确定所述目标电网的电压相对变化量、突变距离和扰动相关指数；对所述电压相对变化量、突变距离和扰动相关指数进行聚类处理，以得到聚类结果，通过所述聚类结果确定目标电网的扰动传播特性。本发明解决了电网动态安全分析和控制变得困难的问题，为理解和揭示扰动冲击对大电网安全稳定运行的影响提供了辅助决策，为电网的安全运行提供了保障。障。障。


技术研发人员：杨红英 孔一博 闫莉萍 袁肖赟 刘道伟 赵高尚 陈勇 杨学涛 刘开欣 杨延栋 刘威麟 封一贤
受保护的技术使用者：北京理工大学 清华大学 国网新疆电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：2022.12.30
技术公布日：2023/9/7