一種多直流送端系統規劃關鍵因素的非參獨立篩選方法技術方案

本發明專利技術涉及一種多直流送端系統規劃關鍵因素的非參獨立篩選方法，屬于輸電系統規劃運行技術領域，首先，提出了一種MAP計算方法。在此基礎上，采用多層神經網絡平均影響值法，對精確規劃送端的決定因素進行識別。此外，利用組套索構建重要規劃指標相對于相關操作變量和遠景規劃的計算規則。實施例證明了該方法在挖掘關鍵因素和潛在關聯方面的可行性和準確性。與傳統的經驗性送端規劃策略相比，該方法具有更精確、更經濟、更科學、更可靠的規劃效果。果。果。

【技術實現步驟摘要】
一種多直流送端系統規劃關鍵因素的非參獨立篩選方法


[0001]本專利技術屬于輸電系統規劃運行
，具體涉及一種多直流送端系統規劃關鍵因素的非參獨立篩選方法。

技術介紹

[0002]由于能源分布不均衡，地域遼闊，遠距離輸電成為中國電網的一大特色。西電東送是改善能源配置的關鍵方案。在“碳達峰”和“碳中和”的政策指導下，高壓直流輸電技術將在促進可再生能源發展和減少碳排放方面發揮堅實的作用。在幾種交直流耦合模式中，異步高壓直流輸電系統是當今電網的主流，因為它將大型同步電網解耦成多個相互異步的區域電網，提高了動態安全性。然而，這種互聯方式導致各區域電網自身承受巨大的直流負荷，對交流電網提出了更高的要求。加強交流電網建設，必須采取合理的規劃方案，建立相應的指標體系。
[0003]為了測量高壓直流輸電系統中交流系統的強度，已經開展了許多工作。其中，多直流落點系統因其在實際中廣泛存在而成為研究熱點。為了分析多直流落點系統的功率穩定性，必須考慮各回直流之間的相互作用。因此，國際大電網會議(CIGRE)提出了多饋入有效短路比(MIESCR)指標來描述交流系統相對于換流站的電壓支撐強度。在一定程度上，MIESCR能夠粗略評估多饋入直流系統的功率穩定性。對于多直流送出系統，有研究證明了MIESCR也是可行的。然而，也有學者從理論角度懷疑MIESCR的詳盡性。在此基礎上，學者從潮流模型中導出了一些非經驗的、嚴格的指標，如節點電壓靈敏度因子。盡管這些指標在理論解釋上表現良好，但它們僅限于為交流電網規劃提供直接的指導。
[0004]另一個關鍵指標，即直流最大傳輸功率(MAP)，它能夠體現高壓直流輸電系統的功率穩定裕度。有學者分析了其與MIESCR的直接關系，MAP是交流側規劃的直觀指標。然而，目前關于MAP的研究很大程度上依賴于交流系統等值，這給MAP的計算帶來了很大的誤差，進而降低了交流電網規劃的經濟性和安全性。此外，由于很難從全局視角分析MAP對各類運行和結構變量的響應機理，現有研究只能通過控制變量法，粗略地了解MAP響應的局部趨勢。
[0005]現有文獻對多送出饋入異步交直流系統進行了極大簡化。此外，目前也缺乏嚴重直流故障下(如換相失敗)系統響應與短路比、直流最大功率間的關聯關系研究。現有研究非常依賴于系統等值技術，而系統等值誤差可能導致指標計算失準，繼而引發規劃的經濟性和安全性下降。從全局視角分析直流最大功率對各類運行、結構變量的響應機理非常困難，現有研究都是通過控制變量法，粗略觀察直流運行指標趨勢。
[0006]因此，現階段需設計一種多直流送端系統規劃關鍵因素的非參獨立篩選方法，來解決以上問題。

技術實現思路

[0007]本專利技術目的在于提供一種多直流送端系統規劃關鍵因素的非參獨立篩選方法，用于解決上述現有技術中存在的技術問題，為精準捕捉電網結構參數、直流控制參數對直流
功率穩定性、換相失敗暫態過電壓等關鍵指標的關聯關系，本專利技術對大量結構、控制參數攝動的運行數據分析，借助數據驅動技術實現了影響直流系統穩定性的關鍵源頭參數發現及關聯關系構建，為送端系統直流規劃提供了參考。
[0008]為實現上述目的，本專利技術的技術方案是：
[0009]一種多直流送端系統規劃關鍵因素的非參獨立篩選方法，包括以下步驟：
[0010]S1、獲取多直流送出系統的基本指標；
[0011]S2、根據多直流送出系統的基本指標分析多直流送出系統的功率穩定性；
[0012]S3、采用基于多層神經網絡的平均影響值方法，識別影響多直流送出系統關鍵指標的關鍵因素。
[0013]進一步的，步驟S1中基本指標具體如下：
[0014]1)多饋出相互作用因子和多饋出有效短路比。
[0015]2)暫態過電壓:考慮受端換相失敗引起暫時過電壓。
[0016]進一步的，步驟S2具體如下：
[0017]最大功率曲線是分析高壓直流輸電系統功率穩定性的一個重要概念，即MPC；
[0018]在MPC上有一個斷點，它是直流功率隨直流電流上升的最大值，稱為MAP；為使某一特定系統的MPC得以發展，第i個整流站的τ
i
,α
i
和無功補償通常保持不變；然后按照設定的路徑增大每個電流設定值，即可繪制出多直流送出系統的MPC；
[0019]提出兩種確定直流電流增長路徑的策略：一是保持所選直流以外的直流電流不變，二是保持電網中所有直流電流定值同步增長；本專利技術對得到MPC做如下假設:
[0020][0021]式中，I
dni
表示第i回直流的額定電流，M為直流饋出線條數；
[0022]結合直流電流增益，最終得到MPC和MAP。
[0023]進一步的，步驟S3具體如下：
[0024]S301：非參獨立篩選；
[0025]在進行關鍵影響識別之前，需預先準備多直流送出系統的運行數據；通過在參數空間上利用佳點集采樣來實現；利用運行限制和規劃方式來建立參數空間，GPS部署在這個空間上；從而確定輸入特征為{各交流線路的阻抗、發電機的無功限值、整流站無功補償、有功發電、無功發電、直流電流設定值、額定直流電流、整流觸發角、負載、MOIF、MOESCR}，輸出包括{TOV、MAP和相應的直流電流}，所有輸入都可直接獲得；用表示輸入，用表示輸出，其中n表示樣本容量，p和t分別表示輸入和輸出的維數；此外，所有數據驅動的任務將被分離為t個子任務，其輸出為y
i
，i＝1，...，t，在后面的描述中，y代表y
i
；
[0026]非參獨立篩選基本原理是通過一元回歸找出單個輸入特征與目標/輸出特征間的數值關系，并通過殘差平方和量化關系的強弱；
[0027]針對不同直流系統指標，其直接關聯因素均有所不同，可將各個關聯因素獨立化處理，以觀察單一因素與直流系統指標的關聯強度；非參獨立篩選執行過程中，遍歷獨立考慮輸入特征中某一維度與輸出指標的相關性；依據以上分析簡化相關性分析問題，如下式所示：
[0028][0029]式中，i為任選的一條支路在目標特征集中的編號，與x意義一致；令則非參獨立篩選流程如下所示：
[0030]i)假設存在第j個輸入特征和目標間數值關系模型那么有：
[0031][0032]式中，ε是服從0均值正態分布的相關性誤差；
[0033]ii)利用一元非參數回歸建立各輸入特征與輸出間的近似相關性模型并計算近似相關模型估計的目標值：
[0034][0035]式中：表示利用第j個輸入特征和近似相關模型預測的目標值；注意到TTC的強非線性，采用三次B樣條函數構建
[0036]iii)計算每個輸入特征和近似相關模型對目標的估計誤差：
[0037][0038]iv)對集合
[0039]RSS＝{RSS
j
，，j＝1，2，...，n
F
}
[0040]進行升序排序，越靠前的輸入特征對目標貢獻本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種多直流送端系統規劃關鍵因素的非參獨立篩選方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、獲取多直流送出系統的基本指標；S2、根據多直流送出系統的基本指標分析多直流送出系統的功率穩定性；S3、采用基于多層神經網絡的平均影響值方法，識別影響多直流送出系統關鍵指標的關鍵因素。2.根據權利要求1所述的一種多直流送端系統規劃關鍵因素的非參獨立篩選方法，其特征在于，步驟S1中基本指標具體如下：1)多饋出相互作用因子和多饋出有效短路比。2)暫態過電壓:考慮受端換相失敗引起暫時過電壓。3.根據權利要求2所述的一種多直流送端系統規劃關鍵因素的非參獨立篩選方法，其特征在于，步驟S2具體如下：最大功率曲線是分析高壓直流輸電系統功率穩定性的一個重要概念，即MPC；在MPC上有一個極值點，它是直流功率隨直流電流上升的最大值，稱為最大可送功率，即MAP；為使某一特定系統的MPC得以發展，第i個整流站的τ
i
,α
i
和無功補償通常保持不變；然后按照設定的路徑增大每個電流設定值，即可繪制出多直流送出系統的MPC；提出兩種確定直流電流增長路徑的策略：一是保持所選直流以外的直流電流不變，二是保持電網中所有直流電流定值同步增長；本發明對得到MPC做如下假設:式中，I
dni
表示第i回直流的額定電流，M為直流饋出線條數；結合直流電流增益，最終得到MPC和MAP。4.根據權利要求3所述的一種多直流送端系統規劃關鍵因素的非參獨立篩選方法，其特征在于，步驟S3具體如下：S301：非參獨立篩選；在進行關鍵影響識別之前，需預先準備多直流送出系統的運行數據；通過在參數空間上利用佳點集采樣來實現；利用運行限制和規劃方式來建立參數空間，GPS部署在這個空間上；從而確定輸入特征為{各交流線路的阻抗、發電機的無功限值、整流站無功補償、有功發電、無功發電、直流電流設定值、額定直流電流、整流觸發角、負載、MOIF、MOESCR...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周泓，魏明奎，蔡紹榮，江栗，陶宇軒，沈力，路亮，文一宇，張鵬，王慶，楊宇霄，
申請(專利權)人：國家電網公司西南分部，
類型：發明
國別省市：