探讨电力系统运行状态分析和识别方法论文_胡明安

(国网江苏省电力公司扬中市供电公司 江苏扬中 212200)

摘要:在电力系统运行过程中,各项参数的变化都能够作为对电力系统运行状态的判断指标,并且将这些指标进行量化,同时要考虑其他各因素对电力系统运行状态的影响,将这些因素全部都进行量化,以此作为电力系统运行状态的识别指标。通过对样本和数据的采集与分析,通过决策树的方法,以一系列的指标作为参考,实现对电力系统运行状态的有效识别,在防范事故风险、保证电力系统正常运行方面有着重要的意义。

关键词:电力系统;运行状态;识别方法

一、电力能源应用技术系统运行状态的具体划分

在结合相关领域的技术研究文献展开系统且全面分析的技术背景下,并结合我国现有电力能源应用技术系统的设备组成结构和运行功能特征,通常可以将我国电力能源应用技术系统的运行状态大致划分为:正常运行技术状态、警戒技术状态、紧急技术状态,以及系统崩溃或者是系统恢复技术状态等。在我国现代电力能源应用技术系统快速有序发展的历史背景之下,基于安全性、经济成本性。以及功能稳定性等技术约制因素的共同影响,有部分研究人员将我国电力能源应用技术系统的运行状态具体划分为八个项目:①安全正常运行技术状态;②预警性正常运行技术状态;③静态紧急运行技术状态;④动态紧急运行技术状态;⑤静态极端紧急运行技术状态;⑥动态极端紧急运行技术状态;⑦崩溃或者只危机运行技术运行技术状态;⑧技术应用性能恢复技术状态。

在上述基本观点的基础上,本文结合我国经济社会建设事业的发展现状,以及我国电力能源应用技术动作系统的应用发展特征,给出我国电力能源应用技术系统运行状态划分工作的如下基本结论:

1.1安全运行技术状态

对于处于安全运行技术状态条件下的电力能源应用技术系统而言,其运行频率技术参数和母线组件的运行电压水平,通常会处于正常的波动范围之内,而且应用技术系统中,安装配置并投入运行使用状态之中的输变电技术设备,也均处于正常稳定的运行技术状态之下,系统中的供电设备组件,均具备较为充分的负荷承载量。

1.2预警运行技术状态

在电力能源应用技术系统的处于预警运行技术状态条件下,一旦技术系统中某项具体技术参数项目达到临界运行状态条件下,应用技术系统对外界各类环境性技术影响要素干扰性作用的抵抗和处置能力均会发生程度显著的恶化趋势,但是该技术系统却依然能够维持正常稳定的运行技术状态。在这一技术运行条件下,电力能源应用技术系统管理工作部门中的调度工作人员,应当针对技术系统中实际出现的技术参数表现特征,针对应用系统中实际承载的用电消耗负荷水平展开针对性调整处置,并以此促进系统的整体性运行技术状态发生幅度显著改善。

1.3紧急运行技术状态

在应用技术系统处于进行运行条件下,系统中的某些重要技术运行参数将会出现幅度显著的改变,甚至也会有一定数量的应用技术系统,发生具备技术不可控特征的运行负荷丢失现象,因而也就要求我国电力能源应用技术系统的相关管理人员,对实际出现运行技术问题的系统,实施行之有效的调整和控制。

1.4运行崩溃技术状态

在应用系统中的某些技术参数发生非正常运行状态,或者是技术状态无法稳定控制的负荷丢失结果条件下,通常会导致应用系统中的应急保护技术组件进入启动运行状态,会给系统中连接的电力能源用户造成持续时间较长且波及范围奇偶偶广的停电事故,给用户具体开展的日常化生产生活实践过程造成显著的不良影响,这时通常认为电力能源应用技术系统进入运行崩溃技术状态。

二、基于决策树系统运行状态识别方法

2.1决策树算法的基本描述

决策树算法主要是以信息论原理作为依据来实现的,在决策树算法中,其最为关键的环节就是分裂属性的选择。在实际的运算过程中,计算信息是一种十分常用的方法,其过程中所产生的心意增益主要是信息论为基础,其通过对不同属性的分割而导致其期望熵值降低。所以,在通常情况下,信息增益越大,则其分裂属性产生数据的可能性也就越大。决策树的形成主要是通过对数据集中的节点进行分裂,进而使得不同的节点都能够同属于一个类别,拥有同样的分裂属性。其算法的主要过程如下:设S为一个包含s个数据样本的集合,类别属性可以取m个不同的值,对应于m个不同的类别Ci,i={l,2,3,…,m)。假设si为类别Ci中的样本个数,那么要对一个给定数据对象进行分类所需要的信息量为:

2.2电力系统运行状态决策树的建立及算例

决策树的建立,首先就需要针对典型的事故中产生的数据信息进行相应的处理,利用统计学以及人工智能相结合的数据挖掘方法,通过对数据进行详细的分析,从中获取一些对于决策有益的信息,并且将这些数据形成一个样本集S,同时结合电力系统运行的实际情况,从中选取一个样本集,将运行状态按照安全状态、预警状态、紧急状态和应急状态一共包括1362个样本分别作为算例,不同运行状态所占的比例如图1所示。

2.3结果分析

通过对样本集中的不同状态进行分析和计算,其中的紧急状态和应急状态分别达到了6.02%和1.76%,这种高比例的出现,主要是通过对各种自然灾害以及其他无法抗拒的因素进行考虑的基础上获得的数据结果,与此同时,其与设置的状态条件阀的数值也有着一定的关系,该计算结果具有一定的典型性。通过决策树算法我们也可以归纳出其中存在的一些规律,如在评价指标的选择过程中,对电力系统运行状态有着较大影响的属性就是负荷的丢失率,其次就是频率偏差,再次则是电压偏差、线路潮流和备用。当完成决策树的建立之后,则可以通过决策树的监测信息获得相应的数据,并且能够以此作为依据对电网的运行状态进行识别和判断,从而为电力系统调度部门人员在应对方案的选择上有一定的参考,确保电力系统的安全运行。

参考文献

[1]李辉,杨超,李学伟,季海婷,秦星,陈耀君,杨东,唐显虎.风机电动变桨系统状态特征参量挖掘及异常识别[J].中国电机工程学报,2014.

[2]李卫东,刘娆,王海霞,朱作欣.电力系统运行信息自适应显示体系研究框架[J].电力系统自动化,2013.

论文作者:胡明安

论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期

论文发表时间:2017/5/27

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