中国电力 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (8): 156-163.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202410010
张鼎衢1(), 钱斌2,3(
), 杨路1(
), 陈峰1(
), 罗奕2,3(
)
收稿日期:
2024-10-08
发布日期:
2025-08-26
出版日期:
2025-08-28
作者简介:
基金资助:
ZHANG Dingqu1(), QIAN Bin2,3(
), YANG Lu1(
), CHEN Feng1(
), LUO Yi2,3(
)
Received:
2024-10-08
Online:
2025-08-26
Published:
2025-08-28
Supported by:
摘要:
为实现对暂态过电压的精确控制,及时且有效地应对电压的急剧变化,提出了一种高比例光伏发电并网情况下的基于模型驱动的电力系统安全稳定分析与控制策略。该策略针对高比例光伏并网系统的电压波动等关键电气指标,构建了基于径向基函数-粒子群优化(radial basis function-particle swarm optimization,RBF-PSO)的神经网络模型。基于实时采集的数据,所提模型能够预测电网的暂态行为,一旦预测结果显示可能存在暂态过电压风险,系统将根据预设的优先级设定待控制节点,并结合光伏接入点的灵敏度分析调节光伏逆变器的无功补偿与有功输出,自动激活预设的暂态过电压控制机制,以迅速恢复系统电压稳定,保障设备安全。实验验证显示,该方法不仅响应速度快,还能显著减少光伏逆变器所需的无功功率。
张鼎衢, 钱斌, 杨路, 陈峰, 罗奕. 基于模型驱动的电力系统安全稳定分析与控制策略[J]. 中国电力, 2025, 58(8): 156-163.
ZHANG Dingqu, QIAN Bin, YANG Lu, CHEN Feng, LUO Yi. Data Driven Analysis and Control of Power System Security and Stability[J]. Electric Power, 2025, 58(8): 156-163.
参数名称 | 参数值 | |
电网总装机容量 | 100 MW | |
光伏装机容量 | 40 MW (40%光伏渗透率) | |
单台逆变器最大输出功率 | 500 kW | |
电压监测点数量 | 10个(位于电网关键节点, 如变电站、重要负荷点) | |
电气参数采样频率 | 1 kHz | |
额定电压(示例) | 230 kV | |
电压监测范围(相对于额定电压) | ±10%(即207 kV至253 kV) |
表 1 电网参数
Table 1 Grid parameters
参数名称 | 参数值 | |
电网总装机容量 | 100 MW | |
光伏装机容量 | 40 MW (40%光伏渗透率) | |
单台逆变器最大输出功率 | 500 kW | |
电压监测点数量 | 10个(位于电网关键节点, 如变电站、重要负荷点) | |
电气参数采样频率 | 1 kHz | |
额定电压(示例) | 230 kV | |
电压监测范围(相对于额定电压) | ±10%(即207 kV至253 kV) |
参数名称 | 参数值 | |
种群规模 | 60 | |
迭代轮次 | 200 | |
加速系数 | 1.8 | |
位置范围 | –1~1 | |
速度范围 | –1~1 | |
维度 | 50 | |
惯性权重极值 | 0.34、0.88 | |
学习因子 | 1.402 |
表 2 RBF-PSO神经网络的参数设置
Table 2 Parameter settings of RBF-PSO neural network
参数名称 | 参数值 | |
种群规模 | 60 | |
迭代轮次 | 200 | |
加速系数 | 1.8 | |
位置范围 | –1~1 | |
速度范围 | –1~1 | |
维度 | 50 | |
惯性权重极值 | 0.34、0.88 | |
学习因子 | 1.402 |
实验编号 | 网络层数 | 节点数量(每层) | 验证集准确率/% | 均方误差 | ||||
1 | 初始猜测 | 5, 10, 1 | 85.00 | 0.050 | ||||
2 | PSO优化 | 5, 11, 1 | 92.00 | 0.030 | ||||
3 | PSO优化 | 4, 12, 1 | 90.00 | 0.040 | ||||
4 | PSO优化 | 5, 9, 1 | 88.00 | 0.045 |
表 3 RBF-PSO神经网络参数优化验证
Table 3 Parameter optimization validation of RBF-PSO neural network
实验编号 | 网络层数 | 节点数量(每层) | 验证集准确率/% | 均方误差 | ||||
1 | 初始猜测 | 5, 10, 1 | 85.00 | 0.050 | ||||
2 | PSO优化 | 5, 11, 1 | 92.00 | 0.030 | ||||
3 | PSO优化 | 4, 12, 1 | 90.00 | 0.040 | ||||
4 | PSO优化 | 5, 9, 1 | 88.00 | 0.045 |
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