基于含时序项代理模型的电力系统时域仿真不确定性分析.pdfVIP

第46 卷 第20 期 2022 年10 月25 日 Vol.46No.20 Oct.25，2022 DOI：10.7500/AEPS20210516005 基于含时序项代理模型的电力系统时域仿真不确定性分析 1 1 1 2 2 1 3 佘 东 ，严 正 ，王 晗 ，蒙 飞 ，李宏强 ，徐潇源 ，戴玉臣 （1. 电力传输与功率变换控制教育部重点实验室（上海交通大学），上海市 200240； 2. 国网宁夏电力有限公司，宁夏回族自治区银川市750010； 3. 南瑞集团有限公司（国网电力科学研究院有限公司），江苏省南京市 211106） 摘要：随着电力系统中不确定性因素的不断增加，传统确定性的时域仿真分析已难以满足不确定 性环境下系统暂态分析的需要。为此，提出了一种基于含时序项代理模型的时域仿真不确定性分 析方法。该方法采用非线性有源自回归（NARX）模型表征系统动态特性，利用多项式混沌展开 （PCE）方法刻画系统内随机因素的影响，在保证计算精度的同时，提高了时域仿真不确定性分析过 程的效率。同时，引入了最小角回归（LAR）策略以选取代理模型的基函数，克服了高维随机变量 所引起的维数灾问题。采用标准IEEE 9节点和118节点系统进行仿真，并与传统方法对比，验证 了所提方法的准确性和高效性。 关键词：电力系统仿真；时域仿真；不确定性分析；代理模型；多项式混沌展开 0 引言 求解不确定性因素影响下的随机问题，其原理简单 且可保证计算结果的准确性 ，但计算代价大 。 电力系统暂态分析主要研究系统受大干扰后的 ［1-2］ SRSM和PCE方法的基本原理一致，均是利用正交 同步运行能力与随时间变化的动态行为 。目前， 多项式的混沌展开之和来建立代理模型，以拟合原 时域仿真法（又称逐步积分法）是应用最为广泛的电 模型的概率输出响应结果；相较于MCS法，SRSM 力系统暂态分析方法，其通过建立并求解描述系统 和PCE方法避免了原模型中反复的数值积分计算， 动态行为的微分-代数方程组，以获得系统状态变量 在尽可能保证计算精度的同时，提高了电力系统时 和代数变量随时间变化的动态曲线，进而根据发电 ［3］ 域仿真的计算效率。然而，SRSM和PCE方法应用 机转子间的相对摇摆曲线判别系统稳定性 。随着 于电力系统时域仿真不确定性分析时，无法考虑输 电力系统中不确定性因素的增加，传统确定性时域仿 出变量在时间维度上的连续性，构建代理模型的过 真计算逐渐向时域仿真不确定性分析转变，以满足强 程需依赖仿真时间内多个独立时间断面的输入-输 随机性、波动性场景下电力系统暂态分析的需要。计 出样本，样本获取过程复杂。同时，随着不确定性因 及不确定性因素的影响，如何快速、准确地实现电力 素的增加，SRSM和PCE方法会遇到维数灾问题， 系统时域仿真也成为现阶段研究的重点。 ［17］