專利名稱：具有時(shí)空標(biāo)記的高壓電網(wǎng)輸電能力快速計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種面向過程理論的具有時(shí)空標(biāo)記的高壓 電網(wǎng)輸電能力快速計(jì)算方法。
背景技術(shù)：
全國(guó)電網(wǎng)互聯(lián)使跨區(qū)輸電成為可能，我們考慮問題出發(fā)點(diǎn)從局部電網(wǎng)到全國(guó)電 網(wǎng)。由于全國(guó)范圍內(nèi)電源、負(fù)荷分配不均勻，致使電能從過剩地區(qū)向稀缺地區(qū)流動(dòng)， 為了獲取最大經(jīng)濟(jì)效益，各大電網(wǎng)爭(zhēng)相送出電力或購(gòu)買廉價(jià)電力。由于我國(guó)土地資源短 缺，因此大范圍征地增加輸電網(wǎng)的建設(shè)很困難，發(fā)電設(shè)備和輸電系統(tǒng)往往運(yùn)行在接近穩(wěn) 定極限的水平下，提高輸電能力，提高安全性已成熱點(diǎn)。自從國(guó)外幾次大停電事故以后，各國(guó)已經(jīng)意識(shí)到利用廣域測(cè)量系統(tǒng)(WAMS)進(jìn) 行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的重要性。我國(guó)已經(jīng)開始應(yīng)用。WAMS提供的數(shù)據(jù)不僅具有空間標(biāo)記 性，而且具有時(shí)間標(biāo)記功能。電力企業(yè)迫切希望能夠及時(shí)獲得實(shí)時(shí)輸電能力信息，調(diào)整 發(fā)電計(jì)劃，在保證安全運(yùn)行的前提下獲得盡可能多的利潤(rùn)。因此搭建基于時(shí)間影響的輸 電能力算法，快速準(zhǔn)確尋找影響電網(wǎng)安全的特征數(shù)據(jù)，構(gòu)造基于多種安全約束的實(shí)時(shí)輸 電能力的數(shù)學(xué)模型，十分重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于面向過程理論的具有時(shí)空標(biāo)記的高壓電網(wǎng)輸電 能力快速計(jì)算方法。依據(jù)面向過程理論搭建具有時(shí)空標(biāo)記的輸電能力快速計(jì)算方法，建 立面向時(shí)間過程的輸電能力電能量模型和功率模型，基于模式識(shí)別的特征數(shù)據(jù)提取，尋 找表征斷面輸電能力的最大值和最小值，快速計(jì)算。采用本發(fā)明的計(jì)算方法克服了現(xiàn)有 計(jì)算方法只能采用歷史數(shù)據(jù)，不能實(shí)時(shí)在線處理海量數(shù)據(jù)和計(jì)算問題，具有適應(yīng)性強(qiáng)， 使用簡(jiǎn)單，計(jì)算速度快的特點(diǎn)，可以應(yīng)用于面向過程的在線高壓電網(wǎng)輸電能力的快速計(jì) 笪弁。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于面向過程理論建立的具有時(shí)空標(biāo)記的 高壓電網(wǎng)輸電能力快速計(jì)算方法，所述方法采用模式識(shí)別方法對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處 理，引入拉格朗日因子，對(duì)算法進(jìn)行優(yōu)化，該計(jì)算方法包括如下步驟步驟A:建立待求電網(wǎng)面向時(shí)間過程具有時(shí)空標(biāo)記的輸電能力電能量模型和功 率模型，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)輸電能力在線實(shí)時(shí)計(jì)算，計(jì)算數(shù)據(jù)采用WAMS裝置遙抄遙測(cè)實(shí)時(shí)數(shù) 據(jù)；步驟B:搭建基于時(shí)間影響的輸電能力概念，定義時(shí)間輸電斷面、時(shí)間過程的 概念，所述輸電能力為斷面輸電能力和過程輸電能力，所述時(shí)間過程與時(shí)間輸電斷面間 的關(guān)系為時(shí)間輸電斷面的集合構(gòu)成時(shí)間過程，實(shí)現(xiàn)斷面輸電能力與過程輸電能力計(jì)算上 的微積分轉(zhuǎn)換；步驟C:建立基于模式識(shí)別的特征數(shù)據(jù)提取快速算法，先采用K-L變換法將表征斷面輸電能力的海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維壓縮；再采用冪法和反冪法在表征斷面輸電能 力的集合中尋找最大值和最小值，使其它斷面輸電能力數(shù)值在這兩個(gè)數(shù)值之間，提高計(jì) 算速度；步驟D 引入拉格朗日乘子建立具有時(shí)空標(biāo)記的基于斷面輸電能力和過程輸電 能力的優(yōu)化算法，用于提高了計(jì)算速度和計(jì)算準(zhǔn)確率。其中，所述步驟B中，采用下述公式來定義時(shí)間輸電斷面A1(I) = (N1(I), P1(I), Ctr1(I), G1(O) (1)式中用A1Ct)表示時(shí)間輸電斷面，N1Ct)表示隨時(shí)間變化的網(wǎng)絡(luò)參量，P1Ct)表 示隨時(shí)間變化的系統(tǒng)狀態(tài)信息量，Ctr1Ct)表示隨時(shí)間變化的控制信息量，G1Ct)表示隨時(shí) 間變化的關(guān)系/邏輯。其中，所述步驟C中先采用K-L變換法將表征斷面輸電能力的海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn) 行降維壓縮，再采用冪法和反冪法在表征斷面輸電能力集合中尋找最大值和最小值的具 體實(shí)現(xiàn)方法如下
x = f,Pm=<pP(2)
(=1
φ =、φ”φι,……P = (Pl，ρ2, ......ρη)τ其中X是待求的功率，P是實(shí)時(shí)功率特征向量，P是ηΧη方陣，仍是η維列向 量；矩陣P由η個(gè)線性獨(dú)立的列向量約組成，所以如果只用m個(gè)特征，則誤差A(yù)X(m)為
AX(m)^X-X(m)
η
權(quán)利要求
1.一種具有時(shí)空標(biāo)記的高壓電網(wǎng)輸電能力快速計(jì)算方法，其特征在于該計(jì)算方法 包括如下步驟步驟A:建立待求電網(wǎng)面向時(shí)間過程具有時(shí)空標(biāo)記的輸電能力電能量模型和功率模 型，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)輸電能力在線實(shí)時(shí)計(jì)算，計(jì)算數(shù)據(jù)采用WAMS裝置遙抄遙測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；步驟B:搭建基于時(shí)間影響的輸電能力概念，定義時(shí)間輸電斷面、時(shí)間過程的概 念，所述輸電能力為斷面輸電能力和過程輸電能力，所述時(shí)間過程與時(shí)間輸電斷面間的 關(guān)系為時(shí)間輸電斷面的集合構(gòu)成時(shí)間過程，實(shí)現(xiàn)斷面輸電能力與過程輸電能力計(jì)算上的 微積分轉(zhuǎn)換；步驟C:建立基于模式識(shí)別的特征數(shù)據(jù)提取快速算法，先采用K-L變換法將表征斷 面輸電能力的海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維壓縮；再采用冪法和反冪法在表征斷面輸電能力的 集合中尋找最大值和最小值，使其它斷面輸電能力數(shù)值在這兩個(gè)數(shù)值之間，提高計(jì)算速 度；步驟D引入拉格朗日乘子建立具有時(shí)空標(biāo)記的基于斷面輸電能力和過程輸電能力 的優(yōu)化算法，用于提高了計(jì)算速度和計(jì)算準(zhǔn)確率。
2.如權(quán)利要求1所述的具有時(shí)空標(biāo)記的高壓電網(wǎng)輸電能力快速計(jì)算方法，其特征在于 所述步驟B中，采用下述公式來定義時(shí)間輸電斷面A1 (t) = (N1 (t)，P1 (t)，Ctr1 (t)，G1(I)) (1)式中用A1Ct)表示時(shí)間輸電斷面，N1Ct)表示隨時(shí)間變化的網(wǎng)絡(luò)參量，P1Ct)表示隨 時(shí)間變化的系統(tǒng)狀態(tài)信息量，Ctr1Ct)表示隨時(shí)間變化的控制信息量，G1Ct)表示隨時(shí)間變 化的關(guān)系/邏輯。
3.如權(quán)利要求1所述的具有時(shí)空標(biāo)記的高壓電網(wǎng)輸電能力快速計(jì)算方法，其特征在 于，所述步驟C中先采用K-L變換法將表征斷面輸電能力的海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維壓 縮，再采用冪法和反冪法在表征斷面輸電能力集合中尋找最大值和最小值的具體實(shí)現(xiàn)方 法如下X = JjPtfPl =ψρ(2)(=1φ 二、φ”φ”……P= (Pl，P2'……Ρη) Τ其中X是待求的功率，P是實(shí)時(shí)功率特征向量，識(shí)是ηΧη方陣，約是η維列向量； 矩陣識(shí)由η個(gè)線性獨(dú)立的列向量仍組成，所以如果只用m個(gè)特征，則誤差A(yù)X(m)為 ^Χ{τη) = X-X{m)ηmη=Σ λ約—Σ凡仍-Σ h^/=1 =1i=m+\η=Σ、Ρ'i=m+\( 3 )其中，X是待求的功率，i(m)是X的估計(jì)量用均方差作為度量m個(gè)特征向量子集的有效性的判據(jù)，有s\m) = E^(m)f]
4.如權(quán)利要求1所述的具有時(shí)空標(biāo)記的高壓電網(wǎng)輸電能力快速計(jì)算方法，其特征在 于，所述步驟D中建立優(yōu)化算法的具體方法如下 目標(biāo)函數(shù)
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有時(shí)空標(biāo)記的高壓電網(wǎng)輸電能力快速計(jì)算方法，該計(jì)算方法依據(jù)面向過程理論搭建時(shí)空標(biāo)記的輸電能力算法，建立面向時(shí)間過程的輸電能力電能量模型和功率模型，基于模式識(shí)別的特征數(shù)據(jù)提取，尋找表征斷面輸電能力的最大值和最小值，進(jìn)行快速計(jì)算。本發(fā)明的計(jì)算方法克服了現(xiàn)有計(jì)算方法只能采用歷史數(shù)據(jù)，不能實(shí)時(shí)在線處理海量數(shù)據(jù)和計(jì)算問題，具有適應(yīng)性強(qiáng)，使用簡(jiǎn)單，計(jì)算速度快的特點(diǎn)，可以應(yīng)用于面向過程的在線高壓電網(wǎng)輸電能力的快速計(jì)算。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102012967SQ20101056072
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者丁劍, 宋云亭, 尚慧玉, 張志強(qiáng), 李柏青, 鄭超, 郭志忠, 陳西穎, 馬世英, 麻春, 麻松 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院