基于MVEE和LSPTSVM的电力系统暂态稳定评估

针对采用模式识别法进行电力系统暂态稳定评估时输入特征集构建困难和评估模型训练速度慢的问题,提出一种基于最小体积闭包椭球理论(Minimum Volume Enclosing Ellipsoid, MVEE)和最小二乘投影孪生支持向量机(Least Square Projection Twin Support Vector machine, LSPTSVM)的电力系统暂态稳定评估方法。首先,根据MVEE理论对系统轨迹信息进行优化处理,确定高维空间内包含所有轨迹信息的最小体积闭包椭球,并利用最小体积闭包椭球的物理属性构建输入特征集,可有效实现特征集降维。其次,在传统投影孪生支持向量机的目标函数中引入正则化项,并改进评估模型的内部约束条件,提高模型的求解速度,达到大规模电力系统的计算效率需求。最后,通过对IEEE-39和IEEE-145节点系统的算例分析,验证所提方法的有效性与可行性。     

基于支持向量机的暂态稳定分类中的特征选择

特征选择是支持向量机(SVM)分类实现中非常重要的环节。针对传统方法进行特征选择的缺陷,提出了基于遗传算法的特征选择方法。综述和提出了支持向量机暂态稳定分类的初始特征;建立了IEEE16机86节点系统的暂态稳定分类初始特征样本集;利用主成分分析和遗传算法对维数较大的初始特征进行了有效降维;并通过因子负荷,完成了暂态稳定输入特征的选择;经过支持向量机分类器测试,显示选出的特征有很好的分类效果。     

基于支持向量机的暂态稳定分类中的特征选择

特征选择是支持向量机(SVM)分类实现中非常重要的环节.针对传统方法进行特征选择的缺陷,提出了基于遗传算法的特征选择方法.综述和提出了支持向量机暂态稳定分类的初始特征;建立了IEEE16机86节点系统的暂态稳定分类初始特征样本集;利用主成分分析和遗传算法对维数较大的初始特征进行了有效降维;并通过因子负荷,完成了暂态稳定输入特征的选择;经过支持向量机分类器测试,显示选出的特征有很好的分类效果.     

基于投影能量函数和Pin-SVM的电力系统暂态稳定评估

提出一种基于Pin-SVM的电力系统暂态稳定评估方法。首先,采用系统指标(如平均机械功率、初始加速度和系统冲击等)和投影能量函数指标(如投影角速度、投影角加速度和投影动能PKE)构建暂态稳定指标的原始特征集,通过最大相关最小冗余特征选择方法对暂态指标集进行特征压缩,寻找对电网暂态变化敏感度高的特征子集;然后,基于Pin-SVM思想将特征子集映射到高维空间,实现非线性暂态稳定评估问题的线性转换,进而引入分位数改变系统稳定类与不稳定类之间的最近点位置,将暂态稳定分类问题转换为在Pin-SVM中寻找最优分位数距离问题,以减小边界干扰样本的影响,提高电力系统暂态评估方法的评估准确率和稳定性。最后,以IEEE-39节点系统、IEEE-145节点系统和某实际算例进行仿真计算,计算结果验证了该方法的有效性和准确性。     

基于支持向量机和决策函数的暂态稳定评估方法

暂态稳定评估是保证电力系统安全稳定运行的关键点,为解决应用机器学习进行暂态稳定评估保守性不足的问题,提出了一种基于支持向量机和决策函数的暂态稳定评估方法。该方法以故障前潮流量为初始特征集,结合暂态安全稳定量化评估和统计理论方法,提取输入特征;通过支持向量机训练暂态稳定评估模型,得出评估模型的决策函数,并依据支持向量的决策值确定门槛值,保证评估结果保守性。新英格兰10机39节点测试系统和实际系统算例验证了所提方法的可靠性和实用性。     

电力系统暂态稳定概率评估方法

提出了一种基于蒙特卡罗-支持向量机的电力系统暂态稳定概率评估方法。首先构建了一组包含电力系统稳定和故障信息的原始特征,经特征选择降维后作为支持向量机的输入,在训练集上进行10折交叉验证,研究了4种支持向量机,其中径向基核支持向量机具有优良的评估性能;然后采用非序贯蒙特卡罗模拟方法选择随机因素,径向基核支持向量机加速暂态稳定评估过程,利用累计分类结果计算电力系统暂态不稳定概率。新英格兰39节点测试系统算例表明,该方法能大幅减少模拟时间,满足暂态稳定概率评估的精度要求。     

基于LSSVM和证据理论的电力系统暂态稳定评估

提出了一种基于最小二乘支持向量机和D-S证据理论的信息融合模型的电力系统暂态稳定评估方法。选取了稳态特征量、故障初始时刻特征量和暂态特征量构成不同组输入特征,采用最小二乘支持向量机分类器进行暂态稳定评估,再对子分类器的结果在输出空间利用D-S证据理论实现决策级融合,以提高电力系统暂态稳定评估的可靠性。利用电力系统综合分析程序(PSASP)对EPRI-36节点系统进行了仿真计算,结果表明:可以提高训练效率以及分类的准确性。     

基于轨迹簇和MBLDA的受端电网暂态电压稳定评估

针对现有暂态电压状态的多样化以及暂态电压稳定模型训练速度有待进一步提升的问题,提出一种基于电压轨迹簇和多类间线性判别分析(Multiple Between-class Linear Discriminant Analysis, MBLDA)的交直流系统暂态电压稳定评估方法。首先,获取故障后系统关键节点电压受扰轨迹簇信息,借助轨迹簇的几何属性建立暂态电压稳定评估的原始特征集。进而采用ReliefF算法对原始特征集进行压缩,筛选出与系统暂态电压稳定状态密切相关的特征子集,有效表征暂态电压稳定的四种状态(电压迅速恢复、电压延迟恢复、持续低电压、电压振荡)。然后,将高维电压特征空间的特征值方程转化为欠定齐次方程组,提高暂态电压稳定评估模型的训练速度,进而建立大规模系统电压特征集与4种暂态电压稳定状态的映射关系。最后,通过修改后的IEEE39节点系统和修改后的IEEE145节点系统的仿真分析,验证所提方法的可行性与有效性。     

基于统计学习理论的电力系统暂态稳定评估

该文利用基于结构风险最小化原理的支持向量机，结合装袋和近似推理，提出了电力系统暂态稳定评估模型的构造方法。该方法充分发挥支持向量机在解决有限样本、非线性及高维识别中体现出的优势，有效地提高了暂稳评估模型的泛化能力，并通过训练样本集重构解决了暂稳评估的多类识别问题，在该评估模型中利用样本规范化、装袋和近似推理提高了训练速度和预测结果的精度及稳定性。在IEEE39节点测试系统中的应用结果证明了该方法对暂态稳定评估的有效性。     

稳定域概念下考虑保守性的电力系统在线暂态稳定评估方法

电力系统故障后在线暂态稳定评估是一个难题。目前基于数据挖掘方法的相关研究存在2个问题:评估规则缺乏电力系统理论依据,评估结果难以保证保守性。针对第1个问题,文章提出稳定域概念下的暂态稳定评估方法,其稳定评估规则是对稳定边界的近似与变换。针对第2个问题,文章提出一种基于新型支持向量机的暂态稳定规则训练算法。该算法的核心在于通过调整传统支持向量机模型得到保守支持向量机和激进支持向量机,利用这2种支持向量机生成的边界将输入空间分为3个区域:稳定区域、不稳定区域和灰色地带。稳定区域和不稳定区域的稳定性评估确保正确,灰色地带尽量小。最后,分别在IEEE 39节点系统和某省级电网中验证了该评估方法的有效性。测试结果不存在漏报警和误报警,灰色地带随着输入特征数的增加而减小,根据需要可以控制在一定范围内。     

基于半监督MPSVM的电力系统暂态稳定评估

半监督学习可借助有标签和部分无标签样本数据来构建电网暂态稳定评估模型,有效利用输入样本数据,可提高电网暂态稳定评估准确率,为此提出基于半监督近似流形支持向量机(manifold proximal support vector machine,MPSVM)的暂态稳定评估方法。首先,在MPSVM的正则项中引入判别变量,可最大限度捕捉样本数据内部的几何信息,并通过最大距离理论表征电力系统稳定类和不稳定类之间的差异,进而转化为求解特征值问题;然后,采用贝叶斯非线性分层模型确定最优参数,可进一步提高评估准确率;最后,采用IEEE 39标准系统和鞍山电网的仿真分析验证所提评估模型的有效性和准确性。     

基于核主成分分析和深度置信网络的暂态稳定评估

针对电力系统暂态稳定评估实时性较差以及错误率较高的问题,提出了一种核主成分分析结合深度置信网络的暂态稳定评估方法。首先,构造了一组反映电力系统暂态稳定的特征向量;然后,基于核主成分分析法对特征向量集进行特征提取,降维特征向量维数以及过滤冗余特征,将降维后的特征向量传输至深度置信网络;最后,进行训练分析,训练过程包括预训练和微调,优化网络参数,提升深度置信网络评估精度。新英格兰10机39节点系统仿真结果表明,该方法可以有效降低输入数据的维数,去除冗余特征,降低暂态稳定性评估的错误率和测试时间,能准确、快速地判断电力系统的稳态状态。     

投影能量函数在天津电网在线安全分析的应用

介绍了投影能量函数理论在天津电网在线安全分析系统中的应用.利用投影变换,将复杂的故障后电力系统动态过程转化为相点在一维空间中的简单运动进行研究.通过研究故障后系统最小投影动能与失稳发电机组有功出力之间的关系,提出一种计算暂态稳定约束下发电极限的方法.该方法已应用于天津电网在线安全分析系统中,对有危害故障提供预防控制调整方案.在华北2007年方式计算电网上的分析结果表明了该算法的有效性.     

基于Fisher Score特征选择的电力系统暂态稳定评估方法

针对不同电气输入特征与电力系统暂态稳定关联程度不同以及当输入特征受到干扰时评估准确率明显下降的问题,提出一种基于Fisher Score特征选择的电力系统暂态稳定评估方法。设计一种面向电力系统暂态稳定评估二分类问题的样本特征Fisher Score值计算方案;通过Fisher Score值排序有效区分重要特征与冗余特征、噪声特征与非噪声特征;将选择的电气特征输入不同机器学习模型中进行训练和评估。新英格兰39节点系统和IEEE 145节点系统的仿真结果表明,所提特征选择方案能有效筛选电力系统暂态稳定评估中重要度高的特征,提升了评估模型的预测性能。     

基于交叠概率的暂态电压稳定评估特征选择

针对电力系统的高维特征量,提出了一种能有效降低维数的特征选择方法.该方法以最小概率落入类别间的不可判别区域为原则选取特征组合.算法核心在于特征组合过滤判据的确定,判据的形成基于样本点落入类别间交叠区域的概率,方法简易直观.针对系统的暂态电压稳定评估问题,首先构建了一组暂态电压稳定评估的原始特征属性集,将经特征选择降维后的特征组合作为决策树的输入,并用10倍交叉验证方法对评估结果进行验证.2个标准系统的算例表明,通过该方法对暂态电压稳定评估进行特征选择得到的特征属性组合在电压稳定评估的应用上具有更高的准确率     

基于电气距离的故障位置表征及其在暂态稳定评估中的应用

现有数据驱动的暂态稳定评估广泛利用发电负荷模式特征,未能充分反映故障位置对系统暂态稳定性的影响.文中基于电气距离提出了一种具备电气意义且连续的故障位置表征方法,并将其应用在暂态稳定评估中,实现了对故障位置的统一特征表达.首先,基于电气距离提出电气坐标系概念用于定量表征故障位置.然后,研究电气坐标系参考点优化方法,实现对故障位置特征的准确提取.最后,将所提故障位置表征方法应用到暂态稳定评估中,基于电气坐标系实现了暂态稳定评估中对故障位置的统一考虑,并在中国某省级电网算例下验证了所提方法的有效性.