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广西师范大学学报(自然科学版) ›› 2024, Vol. 42 ›› Issue (6): 89-100.doi: 10.16088/j.issn.1001-6600.2024022402
李欣1,2*, 宁静1
LI Xin1,2*, NING Jing1
摘要: 为提高暂态评估模型对电气动态特征的提取能力,以及面临系统拓扑结构发生变化时的泛化能力,本文提出一种具有时空双通道并行结构的在线评估模型。首先,该模型基于门控循环单元(GRU)捕捉暂态时序数据的动态信息,基于图注意力网络(GAT)构建电力系统拓扑结构与暂态稳定状态的非线性拟合关系,并通过注意力机制融合两通道的时空特征,从而得到更可靠的评估结果。其次,将该模型与迁移学习技术相结合,当原系统拓扑结构发生变化后,更新模型的网络参数,实现模型的在线更新。最后,采用IEEE 39节点系统和IEEE 300节点系统进行仿真与验证,模型评估准确率分别达到98.62%和98.51%,表明所提方法能够实现高效的暂态稳定评估,且有较强的鲁棒性。
中图分类号: TM712
[1] KUNDUR P, PASERBA J, AJJARAPU V, et al. Definition and classification of power system stability IEEE/CIGRE joint task force on stability terms and definitions[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2004, 19(3): 1387-1401. DOI: 10.1109/TPWRS.2004.825981. [2] 周孝信,陈树勇,鲁宗相,等.能源转型中我国新一代电力系统的技术特征[J].中国电机工程学报,2018,38(7):1893-1904.DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.180067. [3] 李欣,胡晓乐,郭攀锋.基于知识发现和分层ELM的暂态失稳模式辨识[J].广西大学学报(自然科学版),2021,46(4):982-995.DOI: 10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2021.0982. [4] GONZALEZ J, PAPADOPOULOS P N, MILANOVIĆ J V, et al. Risk-constrained minimization of combined event detection and decision time for online transient stability assessment[J]. IEEE Transactions on Smart Grid, 2021, 12(5): 4564-4572. DOI: 10.1109/TSG.2021.3086236. [5] LIU Y, SUN K, YAO R, et al. Power system time domain simulation using a differential transformation method[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2019, 34(5): 3739-3748. DOI: 10.1109/TPWRS.2019.2901654. [6] ZOU Y, YIN M H, CHIANG H D. Theoretical foundation of the controlling UEP method for direct transient-stability analysis of network-preserving power system models[J]. IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Fundamental Theory and Applications, 2003, 50(10): 1324-1336. DOI: 10.1109/TCSI.2003.817771. [7] 齐航,任喆,李常刚,等.动态安全智能评估中故障位置特征表达的电气坐标距离保持[J].中国电机工程学报,2024,44(12):4615-4625.DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.223375. [8] 江昌旭,刘晨曦,林铮,等.基于深度强化学习的电力系统暂态稳定控制策略研究综述[J].高电压技术,2023,49(12):5171-5186.DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20230350. [9] 马骞,杨以涵,刘文颖,等.多输入特征融合的组合支持向量机电力系统暂态稳定评估[J].中国电机工程学报,2005,25(6):17-23.DOI: 10.3321/j.issn:0258-8013.2005.06.004. [10] 李嘉敏,杨红英,闫莉萍,等.样本不平衡情况下的电力系统暂态稳定集成评估方法[J].电力系统自动化,2021,45(10):34-41.DOI: 10.7500/AEPS20200309001. [11] ZHOU X M, GUAN X, SUN D, et al. Transient stability assessment based on gated graph neural network with imbalanced data in Internet of energy[J]. IEEE Internet of Things Journal, 2022, 9(12): 9320-9331. DOI: 10.1109/JIOT.2021.3127895. [12] 庄颖睿,肖谭南,程林,等.基于时空图卷积网络的电力系统暂态稳定评估[J].电力系统自动化,2022,46(11):11-18.DOI: 10.7500/AEPS20210629014. [13] 王铮澄,周艳真,郭庆来,等.考虑电力系统拓扑变化的消息传递图神经网络暂态稳定评估[J].中国电机工程学报,2021,41(7):2341-2349.DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.202139. [14] 刘雨晴,刘曌,王小君,等.融合同步知识和时空信息的电力系统暂态稳定评估框架[J/OL].电网技术:1-13[2024-02-23].https://doi.org/10.13335/j.1000-3673.pst.2023.1401. DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2023.1401. [15] 周生存,罗毅,易煊承,等.考虑数据缺失的图注意力网络暂态稳定评估[J].中国电力,2024,57(5):157-167.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202307019. [16] 孙黎霞,彭嘉杰,白景涛,等.结合图嵌入算法的电力系统多任务暂态稳定评估[J].电力系统自动化,2022,46(2):83-91.DOI: 10.7500/AEPS20201129003. [17] 钟智,管霖,苏寅生,等.基于图注意力深度网络的电力系统暂态稳定评估[J].电网技术,2021,45(6):2122-2130.DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2020.0897. [18] 张亮,安军,周毅博.基于时间卷积和图注意力网络的电力系统暂态稳定评估[J].电力系统自动化,2023,47(7):114-122.DOI: 10.7500/AEPS20220106003. [19] 张若愚,吴俊勇,李宝琴,等.基于迁移学习的电力系统暂态稳定自适应预测[J].电网技术,2020,44(6):2196-2203.DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2019.2376. [20] 赵冬梅,谢家康,王闯,等.基于Bagging集成学习的电力系统暂态稳定在线评估[J].电力系统保护与控制,2022,50(8):1-10.DOI: 10.19783/j.cnki.pspc.210817. [21] VELICKOVIC P, CUCURULL G, CASANOVA A, et al. Graph attention networks[EB/OL]. (2018-02-04)[2024-02-23]. https://arxiv.org/abs/1710.10903. DOI: 10.48550/arXiv.1710.10903. [22] KAMWA I, SAMANTARAY S R, JOOS G. Compliance analysis of PMU algorithms and devices for wide-area stabilizing control of large power systems[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2013, 28(2): 1766-1778. DOI: 10.1109/TPWRS.2012.2221168. [23] WANG B, FANG B W, WANG Y J, et al. Power system transient stability assessment based on big data and the core vector machine[J]. IEEE Transactions on Smart Grid, 2016, 7(5): 2561-2570. DOI: 10.1109/TSG.2016.2549063. [24] 张晨宇,王慧芳,叶晓君.基于XGBoost算法的电力系统暂态稳定评估[J].电力自动化设备,2019,39(3):77-83,89.DOI: 10.16081/j.issn.1006-6047.2019.03.012. [25] WU S, ZHENG L, HU W, et al. Improved deep belief network and model interpretation method for power system transient stability assessment[J]. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy, 2020, 8(1): 27-37. DOI: 10.35833/MPCE.2019.000058. [26] 谭本东,杨军,刘源,等.考虑数据缺失的电力系统暂态稳定自适应集成评估方法[J].电力系统自动化,2021,45(23):68-75.DOI: 10.7500/AEPS20200208004. |
[1] | 侯海燕, 谭玉枚, 宋树祥, 夏海英. 头部姿态鲁棒的面部表情识别[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2024, 42(6): 126-137. |
[2] | 卢家辉, 陈庆锋, 王文广, 余谦, 何乃旭, 韩宗钊. 基于多尺度注意力的器官图像分割方法[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2024, 42(6): 138-148. |
[3] | 杜帅文, 靳婷. 基于用户行为特征的深度混合推荐算法[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2024, 42(5): 91-100. |
[4] | 易见兵, 彭鑫, 曹锋, 李俊, 谢唯嘉. 多尺度特征融合的点云配准算法研究[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2024, 42(3): 108-120. |
[5] | 肖宇庭, 吕晓琪, 谷宇, 刘传强. 基于拆分残差网络的糖尿病视网膜病变分类[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2024, 42(1): 91-101. |
[6] | 高飞, 郭晓斌, 袁冬芳, 曹富军. 改进PINNs方法求解边界层对流占优扩散方程[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2023, 41(6): 33-50. |
[7] | 吴子弦, 成军, 符坚铃, 周心雯, 谢佳龙, 宁全. 基于PI的Semi-Markovian电力系统事件触发控制设计分析[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2023, 41(5): 76-85. |
[8] | 蒋懿波, 刘会家, 吴田. 基于改进残差网络的输电线路雷击过电压识别研究[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2023, 41(4): 74-83. |
[9] | 杨烁祯, 张珑, 王建华, 张恒远. 声音事件检测综述[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2023, 41(2): 1-18. |
[10] | 王鲁娜, 杜洪波, 朱立军. 基于流形正则的堆叠胶囊自编码器优化算法[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2023, 41(2): 76-85. |
[11] | 牛学德, 高丙朋, 任荣荣, 徐明明. 基于轻量级CNN的作物病虫害识别及安卓端应用[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2022, 40(6): 59-68. |
[12] | 田晟, 宋霖. 基于CNN和Bagging集成的交通标志识别[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2022, 40(4): 35-46. |
[13] | 张萍, 徐巧枝. 基于多感受野与分组混合注意力机制的肺结节分割研究[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2022, 40(3): 76-87. |
[14] | 李永杰, 周桂红, 刘博. 基于YOLOv3模型的人脸检测与头部姿态估计融合算法[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2022, 40(3): 95-103. |
[15] | 吴军, 欧阳艾嘉, 张琳. 基于多头注意力机制的磷酸化位点预测模型[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2022, 40(3): 161-171. |
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