基于模型-数据融合驱动的频率响应分析方法
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引用本文:李正文1,王祥旭2,丁奇力2,曾辉2,3,孙乔4,李卫东2.基于模型-数据融合驱动的频率响应分析方法[J].电网与清洁能源,2022,38(5):16~24
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作者单位
李正文1 1. 国网辽宁省电力有限公司 
王祥旭2 2.大连理工大学 电气工程学院 
丁奇力2 2.大连理工大学 电气工程学院 
曾辉2,3 2.大连理工大学 电气工程学院
3. 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 
孙乔4 4. 国网大连供电公司 
李卫东2 2.大连理工大学 电气工程学院 
基金项目:国家自然科学基金项目(51677018);国家电网有限公司科技项目(2021YF-11)
中文摘要:综合考虑基于模型驱动以及数据驱动的电力系统频率响应分析方法在实时应用中存在的计算速度、计算精度及泛化能力等方面的矛盾,提出了一种基于模型-数据融合驱动的频率响应分析方法。该方法在建模过程中,选取系统频率响应模型作为基于模型驱动的频率初测模型,对系统的频率响应动态过程进行初步预测;选取由粒子群算法优化参数后的极限学习机模型作为基于数据驱动的频率修正模型,对初测频率响应进行误差修正。在保证计算速度的前提下大幅提高计算精度,同时减少模型对样本数据的依赖程度,提高融合模型的泛化能力。通过WSCC 3机9节点测试系统进行仿真算例的设计与分析,验证了该方法可以快速准确地计算扰动后的电力系统频率响应动态过程,并具有良好的泛化能力,可为电网的调度控制提供辅助决策,以防止系统出现频率崩溃事故。
中文关键词:频率响应  模型驱动方法  数据驱动方法  频率稳定
 
Model-Data Integration Driven Based Frequency Response Analysis Method
Abstract:The power system frequency response analysis methods based on model-driven or data-driven methods have contradictions between calculation speed, accuracy, and generalization ability. Considering the advantages and disadvantages of various analysis methods in the real-time application, a model-data integration driven analysis method is proposed in this paper. In the modeling process, the method uses System Frequency Response (SFR) model to predict the frequency response dynamic and uses Extreme Learning Machine (ELM) Optimized by Particle Swarm Optimization (PSO) model to correct the error of the predicted results. The model-data integration driven method can greatly improve calculation accuracy while keeping a high calculation speed. Moreover, the method is less dependent on the sample data to improve the generalization ability. The simulation on the WSCC 3-generator 9-bus test system has verified that the method can quickly and accurately calculate the dynamic process of frequency response after a large-scale disturbance, and has good generalization ability. It can further provide an emergency assistance decision for the dispatching and control of the power system to prevent the frequency crash.
keywords:frequency response  model-driven method  data-driven method  frequency stability
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