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摘 要：随着电压等级的升高和单线传输容量的增加，元件故障对系统暂态稳定性的影响更大。当预测到电力系统的暂态稳定将被破坏时，必须采取及时有效的控制措施来抑制系统失稳，其中切除控制可以改变切除节点的惯性和动能，是电力系统暂态功角稳定控制的主要措施之一。在此基础上，讨论了考虑主导不稳定平衡点变化的电力系统暂态稳定停机控制策略，以供参考。
关键词：主导不稳定平衡点变化;电力系统;暂态稳定切机;控制策略
引言
电力系统的发展使其稳定控制问题日趋重要，其中暂态稳定控制又是稳定控制研究的重中之重，所以备受电力学术界与工业界的关注。发电机的励磁控制和水/汽门开度控制是比较经典的两类暂态控制方法，所设计的控制器包括非线性励磁控制器、自适应励磁控制器、非线性自适应控制器、分散协调控制器。
1失稳功角轨迹预测
目前对其机群同调性的辨识主要基于发电机组受扰轨迹的相似性进行同调分群，以发电机实时功角信息为基础，分析同调发电机运动轨迹一致性的特征，辨识系统机群同调性;故障后系统机组功角摇摆曲线进行小波分解，计算各个小波系数的模糊熵，实现了同调机组分群;基于短时响应数据预测机端电压相量轨迹辨识同调机群，并利用滑动拟合时窗实现了对机组同调性的实时校核。总体来说，机组同调性的识别主要依据发电机功角轨迹曲线，因此本文将临界机群的识别问题转化为失稳功角轨迹的短时预测。功角轨迹短时预测是通过对故障清除后至紧急控制前的一段时间内的功角轨迹，预测紧急控制动作前的功角值。在实时紧急控制过程中，对预测失稳的样本进行功角轨迹预测，有助于提前发现失稳机组，直观划分临界机群，满足电网紧急控制的时效性。功角轨迹具有一定的时间关联性，因此输入样本应包括连续时间断面内的历史数据。从失稳样本中提取故障清除后k个步长的发电机功角数据作为输入，针对每台发电机建立改进AlexNet子模型，训练基于改进AlexNet的功角预测模型。在线应用时，则从WAMS系统中获得发电机的功角数据，先预测系统的稳定性，若系统失稳，则预测短时受扰功角轨迹，为划分临界机群和后续切机控制提供依据。
2电力系统暂态稳定切机控制策略
2.1考虑单个预想故障
首先考虑故障引起的失稳问题，当故障出现在母线28位点时，出现三相接地短路故障问题，开始于2s，持续时间0.1s，暂态稳定方程计算训并校核，得到测试数据集和训练数据集。练集中共存在稳定运行点5905个，失稳运行点也是5905个，在测试集当中，失稳运行点一共有656个。模型训练进入收敛状态之后，依靠生成的模型对测试集与训练集的失稳运行点进行测试，全网负荷因子为0.95，当系统运行到原系统的运行点当中时，一旦出现故障，7号发电机和9号发电机出现加速失稳问题，在预防控制后，系统可以在故障发生后继续平稳的运行。测试的结果显示，基于生成对抗网络的预防控制模型可以借助训练集学习发电机出力分布的规律，进而实现预防和控制失稳问题的目标。
2.2储能系统选址
電力系统暂态稳定是与故障相关，网络中不同位置的严重故障对应的临界割集可能相同也可能不同。从经济实际出发不可能在全网每一临界割集处配置储能系统，因此提出如下选址准则：首先对预想事故集进行离线动态安全评估与分析，通过综合指标Ciγ找出对应的临界割集，最后统计不同临界割集Ci对应严重事故数的比重。通过大量仿真可以发现总存在一个临界割集Cimax对应的事故数远超其余割集，此割集为网络输送断面最为薄弱的环节。在此割集Cimax配置储能系统可充分发挥其暂稳调节能力。对导致网络在其他临界割集处发生失稳解列的少数事故，通过以常规切机切负荷手段进行暂稳控制。一个临界割集有多条支路，每条支路对应两个节点。从现有技术手段来看，储能系统属于可以灵活调节有功无功的电源。从吸收暂态能量角度来看，储能系统配置于距临界机群电气距离最近的临界割集支路送端节点处调节效果最佳。当故障支路同属于临界割集支路集合l∈Cimax时，无法通过该故障支路送端的储能系统调节，需在Cimax其余支路送端配置储能进行调节。综上，在临界割集Cimax每条支路的送端（距临界机组电气距离最近的一端）母线处均配置储能系统。
2.3分析λa给预防控制带来的影响
可以把用来代表发电机有功出力调整量的正则项式引入生成器的训练损失函数当中，以此来顺利的实现预防目标，控制发电机的调整开支。λa的大小反映了控制成本的整体情况，为了理清λa数值与预防结果控制之间的关系，可按照0.3，0.5，0.7，0.9对λa进行取值，计算模型在测试集与训练集中的调整效果。通过分析可以发现，当λa数值越小时，发电机的出力调整越剧烈，预防控制模型便会向着更小的控制成本偏移：在λa数值为0.1，0.3，0.5的情况下，有效调整率达到了100%，但在λa数值提升到0.7，0.9时，有效调整率大幅缩减，小于40%。在本文的预防控制模型当中，λa为超参数，采取人为设定数值的方式能够控制两个优化目标的权重，科学地调整λa大小，一方面可以保证预防控制的有效性，另一方面还可以减小成本。如果提高λa数值，将会明显增加预防控制的风险，考虑到电力系统对运行的安全性存在着非常高的要求，在暂态稳定预防控制当中首先要保证电网的稳定性，在预防控制模型中引入正则项式，能够有效的减少控制成本，最大限度地降低电网的损失风险，在实际应用中应尽量选择比较小的λa数值。
2.4多机系统的暂态电压稳定在线判别
电力系统中断时，仍有一个或多个最严重、干扰最小的发电机，故障后最严重、干扰最小的发电机被分组并定义为严重故障的发电机组，这些发电机组可直接对整个系统的暂时电压稳定作出反应对于多机系统，为了降低计算成本和提高计算精度，首先需要利用WAMS获取发电机相关特性的信息量，以及机床终端电压时间序列与机床终端电压幅度值之间的时间差电压如果临界组在相对机器终端电压的临时状态下不稳定，则系统不稳定;如果临界组相对于对面终端电压稳定，系统稳定。
2.5降维处理
由于测量数据通常包含噪音数据，并且通常存在与不同需求无关的属性，因此不仅会浪费存储空间并降低学习效率，而且还会影响学习准确性，因此您必须根据需要设置模型性能标准具体的实现模式如下：由于与过渡状态密切相关的时间尺度主要是故障发生前的时间和故障消除时间，一些研究人员分别选择这两个时间点的数据。或原始数据首先分类，其原理是将数据实际分为发电机、电网等。这一选择也是有针对性的，认为重点是选择状态发生重大变化的发电组的数据，这些发电组对临时状态的稳定性影响更大。上述方法更主观，而且缩小算法还允许直接和客观地选择一组条目，例如使用当前的主要成分分析方法。
3 结束语
临时稳定防范控制是一种运行控制手段，在系统中断隔离的情况下，可以通过调整党的运行状态使系统保持固定的运行点，从而确保系统在计划的故障后正常运行。一般来说，解决暂挂稳定约束和有效解决是研究的优先事项和挑战
参考文献：
[1]孙翠清，徐向阳.基于深度残差网络的电力系统暂态稳定预测[J].计算机仿真，2021，38（02）：77-81.
[2]李淼，雷鸣，周挺，李永龙，肖宜，严斌俊.基于深度森林的电力系统暂态稳定评估方法[J].电测与仪表，2021，58（02）：53-58.
[3]周雨豪.基于深度学习的电力系统暂态稳定评估[D].广西大学，2019.
[4]邵美阳.基于深度置信网络的电力系统暂态稳定评估[D].北京交通大学，2019.
（陕西航空电气有限责任公司，陕西 西安 710000）
关键词：主导不稳定平衡点变化;电力系统;暂态稳定切机;控制策略
引言
电力系统的发展使其稳定控制问题日趋重要，其中暂态稳定控制又是稳定控制研究的重中之重，所以备受电力学术界与工业界的关注。发电机的励磁控制和水/汽门开度控制是比较经典的两类暂态控制方法，所设计的控制器包括非线性励磁控制器、自适应励磁控制器、非线性自适应控制器、分散协调控制器。
1失稳功角轨迹预测
目前对其机群同调性的辨识主要基于发电机组受扰轨迹的相似性进行同调分群，以发电机实时功角信息为基础，分析同调发电机运动轨迹一致性的特征，辨识系统机群同调性;故障后系统机组功角摇摆曲线进行小波分解，计算各个小波系数的模糊熵，实现了同调机组分群;基于短时响应数据预测机端电压相量轨迹辨识同调机群，并利用滑动拟合时窗实现了对机组同调性的实时校核。总体来说，机组同调性的识别主要依据发电机功角轨迹曲线，因此本文将临界机群的识别问题转化为失稳功角轨迹的短时预测。功角轨迹短时预测是通过对故障清除后至紧急控制前的一段时间内的功角轨迹，预测紧急控制动作前的功角值。在实时紧急控制过程中，对预测失稳的样本进行功角轨迹预测，有助于提前发现失稳机组，直观划分临界机群，满足电网紧急控制的时效性。功角轨迹具有一定的时间关联性，因此输入样本应包括连续时间断面内的历史数据。从失稳样本中提取故障清除后k个步长的发电机功角数据作为输入，针对每台发电机建立改进AlexNet子模型，训练基于改进AlexNet的功角预测模型。在线应用时，则从WAMS系统中获得发电机的功角数据，先预测系统的稳定性，若系统失稳，则预测短时受扰功角轨迹，为划分临界机群和后续切机控制提供依据。
2电力系统暂态稳定切机控制策略
2.1考虑单个预想故障
首先考虑故障引起的失稳问题，当故障出现在母线28位点时，出现三相接地短路故障问题，开始于2s，持续时间0.1s，暂态稳定方程计算训并校核，得到测试数据集和训练数据集。练集中共存在稳定运行点5905个，失稳运行点也是5905个，在测试集当中，失稳运行点一共有656个。模型训练进入收敛状态之后，依靠生成的模型对测试集与训练集的失稳运行点进行测试，全网负荷因子为0.95，当系统运行到原系统的运行点当中时，一旦出现故障，7号发电机和9号发电机出现加速失稳问题，在预防控制后，系统可以在故障发生后继续平稳的运行。测试的结果显示，基于生成对抗网络的预防控制模型可以借助训练集学习发电机出力分布的规律，进而实现预防和控制失稳问题的目标。
2.2储能系统选址
電力系统暂态稳定是与故障相关，网络中不同位置的严重故障对应的临界割集可能相同也可能不同。从经济实际出发不可能在全网每一临界割集处配置储能系统，因此提出如下选址准则：首先对预想事故集进行离线动态安全评估与分析，通过综合指标Ciγ找出对应的临界割集，最后统计不同临界割集Ci对应严重事故数的比重。通过大量仿真可以发现总存在一个临界割集Cimax对应的事故数远超其余割集，此割集为网络输送断面最为薄弱的环节。在此割集Cimax配置储能系统可充分发挥其暂稳调节能力。对导致网络在其他临界割集处发生失稳解列的少数事故，通过以常规切机切负荷手段进行暂稳控制。一个临界割集有多条支路，每条支路对应两个节点。从现有技术手段来看，储能系统属于可以灵活调节有功无功的电源。从吸收暂态能量角度来看，储能系统配置于距临界机群电气距离最近的临界割集支路送端节点处调节效果最佳。当故障支路同属于临界割集支路集合l∈Cimax时，无法通过该故障支路送端的储能系统调节，需在Cimax其余支路送端配置储能进行调节。综上，在临界割集Cimax每条支路的送端（距临界机组电气距离最近的一端）母线处均配置储能系统。
2.3分析λa给预防控制带来的影响
可以把用来代表发电机有功出力调整量的正则项式引入生成器的训练损失函数当中，以此来顺利的实现预防目标，控制发电机的调整开支。λa的大小反映了控制成本的整体情况，为了理清λa数值与预防结果控制之间的关系，可按照0.3，0.5，0.7，0.9对λa进行取值，计算模型在测试集与训练集中的调整效果。通过分析可以发现，当λa数值越小时，发电机的出力调整越剧烈，预防控制模型便会向着更小的控制成本偏移：在λa数值为0.1，0.3，0.5的情况下，有效调整率达到了100%，但在λa数值提升到0.7，0.9时，有效调整率大幅缩减，小于40%。在本文的预防控制模型当中，λa为超参数，采取人为设定数值的方式能够控制两个优化目标的权重，科学地调整λa大小，一方面可以保证预防控制的有效性，另一方面还可以减小成本。如果提高λa数值，将会明显增加预防控制的风险，考虑到电力系统对运行的安全性存在着非常高的要求，在暂态稳定预防控制当中首先要保证电网的稳定性，在预防控制模型中引入正则项式，能够有效的减少控制成本，最大限度地降低电网的损失风险，在实际应用中应尽量选择比较小的λa数值。
2.4多机系统的暂态电压稳定在线判别
电力系统中断时，仍有一个或多个最严重、干扰最小的发电机，故障后最严重、干扰最小的发电机被分组并定义为严重故障的发电机组，这些发电机组可直接对整个系统的暂时电压稳定作出反应对于多机系统，为了降低计算成本和提高计算精度，首先需要利用WAMS获取发电机相关特性的信息量，以及机床终端电压时间序列与机床终端电压幅度值之间的时间差电压如果临界组在相对机器终端电压的临时状态下不稳定，则系统不稳定;如果临界组相对于对面终端电压稳定，系统稳定。
2.5降维处理
由于测量数据通常包含噪音数据，并且通常存在与不同需求无关的属性，因此不仅会浪费存储空间并降低学习效率，而且还会影响学习准确性，因此您必须根据需要设置模型性能标准具体的实现模式如下：由于与过渡状态密切相关的时间尺度主要是故障发生前的时间和故障消除时间，一些研究人员分别选择这两个时间点的数据。或原始数据首先分类，其原理是将数据实际分为发电机、电网等。这一选择也是有针对性的，认为重点是选择状态发生重大变化的发电组的数据，这些发电组对临时状态的稳定性影响更大。上述方法更主观，而且缩小算法还允许直接和客观地选择一组条目，例如使用当前的主要成分分析方法。
3 结束语
临时稳定防范控制是一种运行控制手段，在系统中断隔离的情况下，可以通过调整党的运行状态使系统保持固定的运行点，从而确保系统在计划的故障后正常运行。一般来说，解决暂挂稳定约束和有效解决是研究的优先事项和挑战
参考文献：
[1]孙翠清，徐向阳.基于深度残差网络的电力系统暂态稳定预测[J].计算机仿真，2021，38（02）：77-81.
[2]李淼，雷鸣，周挺，李永龙，肖宜，严斌俊.基于深度森林的电力系统暂态稳定评估方法[J].电测与仪表，2021，58（02）：53-58.
[3]周雨豪.基于深度学习的电力系统暂态稳定评估[D].广西大学，2019.
[4]邵美阳.基于深度置信网络的电力系统暂态稳定评估[D].北京交通大学，2019.
（陕西航空电气有限责任公司，陕西 西安 710000）