本发明专利技术公开了一种电力系统安全稳控方法、系统、设备及介质，首先，分析新能源出力特性构建电力系统安全稳控指标；其次，考虑安全稳控指标和最小切负荷量为目标、运行风险为约束建立安全稳控模型；然后，对鲸鱼算法中的收缩包围猎物、螺旋式气泡网攻击环节进行改进；最后，利用改进鲸鱼算法对安全稳控模型进行求解，实现了故障后低频减载策略生成。本发明专利技术抑制了由于新能源出力波动带来的电力系统不稳定性和安全隐患，保证了电力系统在遭遇故障或新能源波动时低频减载策略的生成，从而确保电力系统的安全性和稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统安全运行，尤其涉及一种电力系统安全稳控方法、系统、设备及介质。
技术介绍
1、为了应对新能源系统安全运行的需求，迫切需要建立一种适用于新能源系统潮流、稳定模态多样性和机理复杂性的配置下安全稳控策略生成模型。
2、现有针对安全稳控模型求解的方法可以分为物理模型法、数据驱动法、物理数据融合法以及人工智能算法。其中：对于物理建模，利用动力系统模型模拟新能源系统的潮流和稳定特性，通过建立详细的数学模型，进行潮流计算和暂态稳定分析，从而为稳控策略提供依据，但是新能源系统的物理模型复杂度高，参数众多且动态特性难以精确描述。对于数据驱动法，利用机器学习或深度学习算法从历史数据中学习系统的潮流和稳定特性，并通过数据训练生成控制策略，但是依赖于高质量的历史数据，数据量大且标注难度高。对于数据融合法，将物理模型与数据驱动模型相结合，利用物理模型提供的理论指导，辅助数据驱动模型进行调整，但是物理模型和数据驱动模型之间的耦合协调较难处理，对计算资源和数据要求较高。对于人工智能算法，将安全、稳定和经济性等作为多目标，通过优化算法寻找最优的稳控策略。在配置中引入新能源的不同特性，优化控制策略，能够综合考虑多目标，实现平衡优化，适应不同工况和需求。以上研究均未考虑新能源的出力特性，根据新能源的出力特性建立完全稳控指标。
3、综上所述，现有的方法存在着资源使用效率低下一系列问题。因此，如何克服新能源出力不确定性，并迅速制定出电力系统安全稳控方案，以确保电网的安全、稳定和经济运行，成为一项极具挑战性的任务。
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br/>技术实现思路
1、本专利技术提供了一种电力系统安全稳控方法、系统、设备及介质，用于抑制由于新能源出力波动带来的电力系统不稳定性和安全隐患，使得电力系统在遭遇故障或新能源波动时低频减载策略的生成，从而确保电力系统的安全性和稳定性。
2、有鉴于此，本申请第一方面提供了一种电力系统安全稳控方法，所述方法包括：
3、根据新能源出力特性构建电力系统的安全稳控指标，所述安全稳控指标包括：频率偏差指数、电压稳定性、频率响应时间；
4、以所述安全稳控指标最小和切负荷量最小为目标，建立安全稳控模型；
5、采用改进的鲸鱼算法对所述安全稳控模型进行求解，生成故障后低频减载策略，其中，所述改进的鲸鱼算法的改进方法包括：对鲸鱼算法中的收缩包围猎物、螺旋式气泡网攻击环节进行改进。
6、可选地，所述根据新能源出力特性构建电力系统的安全稳控指标，包括：
7、根据分布式光伏能源出力特性以及分布式风电新能源特性，构建电力系统的所述安全稳控指标。
8、可选地，所述频率偏差指数的表达式为：
9、；
10、式中，为负荷率，为常规机组出力，为光伏出力，为系统等效惯性常数，为系统额定频率。
11、可选地，所述电压稳定性的表达式为：
12、；
13、式中，为节点电压的变化，为节点电压，为光伏系统的实际输出功率，为分布式风电的功率，为参考输出值。
14、可选地，所述频率响应时间的表达式为：
15、；
16、式中，为频率响应时间，为光伏系统的实际输出功率，为分布式风电的功率，为常规机组出力，和分别为新能源和常规机组的惯性时间常数。
17、可选地，所述以所述安全稳控指标最小和切负荷量最小为目标，建立安全稳控模型，包括：
18、分别构建以所述安全稳控指标最小和切负荷量最小的目标函数，并以功率平衡约束、安全运行风险约束、静态约束及暂态约束为约束条件，建立所述安全稳控模型。
19、可选地，所述对鲸鱼算法中的收缩包围猎物、螺旋式气泡网攻击环节进行改进，包括：
20、引入自适应的惯性权重对鲸鱼算法中的收缩包围猎物进行改进，并加入lévy飞行机制对螺旋式气泡网攻击环节进行优化。
21、本申请第二方面提供一种电力系统安全稳控系统，所述系统包括：
22、第一构建单元，用于根据新能源出力特性构建电力系统的安全稳控指标，所述安全稳控指标包括：频率偏差指数、电压稳定性、频率响应时间；
23、第二构建单元，用于以所述安全稳控指标最小和切负荷量最小为目标，建立安全稳控模型；
24、求解单元，用于采用改进的鲸鱼算法对所述安全稳控模型进行求解，生成故障后低频减载策略，其中，所述改进的鲸鱼算法的改进方法包括：对鲸鱼算法中的收缩包围猎物、螺旋式气泡网攻击环节进行改进。
25、本专利技术第三方面提供一种电力系统安全稳控设备，所述设备包括处理器以及存储器：
26、所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
27、所述处理器用于根据所述程序代码中的指令，执行如上述第一方面所述的电力系统安全稳控方法的步骤。
28、本专利技术第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行上述第一方面所述的电力系统安全稳控方法。
29、从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：
30、本专利技术提供的一种电力系统安全稳控方法，通过分析新能源出力特性，构建了更为精准的电力系统安全稳控指标，并在此基础上，结合最小切负荷量和运行风险约束，建立了多目标安全稳控优化模型。针对鲸鱼算法的不足，改进了其中的“收缩包围猎物”和“螺旋式气泡网攻击”机制，提高了算法的全局优化能力。通过改进后的算法，成功实现了故障后低频减载策略的生成，增强了电力系统在故障情况下的安全性。本专利技术抑制了由于新能源出力波动带来的电力系统不稳定性和安全隐患，保证了电力系统在遭遇故障或新能源波动时低频减载策略的生成，从而确保电力系统的安全性和稳定性。
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【技术保护点】
1.一种电力系统安全稳控方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电力系统安全稳控方法，其特征在于，所述根据新能源出力特性构建电力系统的安全稳控指标，包括：
3.根据权利要求1或2所述的电力系统安全稳控方法，其特征在于，所述频率偏差指数的表达式为：
4.根据权利要求1所述的电力系统安全稳控方法，其特征在于，所述电压稳定性的表达式为：
5.根据权利要求1所述的电力系统安全稳控方法，其特征在于，所述频率响应时间的表达式为：
6.根据权利要求1所述的电力系统安全稳控方法，其特征在于，所述以所述安全稳控指标最小和切负荷量最小为目标，建立安全稳控模型，包括：
7.根据权利要求1所述的电力系统安全稳控方法，其特征在于，所述对鲸鱼算法中的收缩包围猎物、螺旋式气泡网攻击环节进行改进，包括：
8.一种电力系统安全稳控系统，其特征在于，包括：
9.一种电力系统安全稳控设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行权利要求1-7任一项所述的电力系统安全稳控方法。
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【技术特征摘要】
1.一种电力系统安全稳控方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电力系统安全稳控方法，其特征在于，所述根据新能源出力特性构建电力系统的安全稳控指标，包括：
3.根据权利要求1或2所述的电力系统安全稳控方法，其特征在于，所述频率偏差指数的表达式为：
4.根据权利要求1所述的电力系统安全稳控方法，其特征在于，所述电压稳定性的表达式为：
5.根据权利要求1所述的电力系统安全稳控方法，其特征在于，所述频率响应时间的表达式为：
6.根据权利要求1所述的电力系统安全稳控方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李诗旸，付超，高琴，张建新，刘宇明，祝万，杨欢欢，夏尚学，朱思婷，姜拓，刘梓宁，朱泽翔，顾伟，谢宇翔，戴光武，吴为，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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