基于隨機矩陣理論的電網狀態分析與擾動定位方法

張 力, 張子仲, 顧建煒

(1. 南瑞集團(國網電力科學研究院)有限公司, 江蘇省南京市 211106; 2. 國網浙江省電力有限公司, 浙江省杭州市 310009)

0 引言

隨著電力技術的不斷發展,諸如可再生能源、柔性輸電、分布式發電、電動汽車等新技術的注入,電網規模在不斷擴大,其復雜程度也日趨增加,電網狀態呈現出隨機波動、相互耦合的特性。而對電網狀態的分析在電力系統技術發展中就不曾停止過,面對日益復雜的電網設備與難度不斷增大的電網狀態分析現狀,研究新的分析方法,克服既有難題與新的困難則顯得十分重要。

伴隨電網規模的擴大和復雜程度的增加,相應的在線檢測與測量技術也在不斷發展。廣域測量系統(wide area measurement system,WAMS)的投入使用,使得與電網狀態相關的數據被更多、更精確地獲得,這既是智能電網實現的標志,也是電網狀態分析進行更深入研究的基礎。隨著相量測量單元(phasor measurement unit,PMU)等裝置的使用,電網數據以指數級速度在增長[1],這既帶來了海量的相關數據,同時也引發了維數災難等問題[2]。

傳統的電網狀態分析采用模型法,通過假設和簡化來確定具體的數學模型,需要在分析之前完成所有的模型建立和參數確定,不但計算量大,而且結果的準確性也完全依賴于模型的正確性。然而經過假設和簡化的模型本身不可避免會帶來誤差,同時對于不同場景和狀況的應用,還需要重新建立相應的模型,難以應對電網不斷擴大化和復雜化的現狀,也難以達到實時分析的要求。……