的一列。

是4284×780阶的,其中,780是场景数,4284=51×84,51是转子角的采样数(为了简化处理将转子角再采样)而84是发电机数。用Matlab计算各个场景的相关系数,得到一个780×780的相关矩阵。在SAS/STAT
[6]中,采用类平均法对动态场景进行聚类分析。
以基本负荷水平下两条500kV线路和一条220kV线路发生短路故障为例,说明聚类的过程。图2是上述动态场景的聚类图。图2中的OB代表动态场景,总计有45个:OB1至OB15、OB16至OB30和OB31至OB45分别对应着两条500 kV线路和一条220kV线路。对于每一条线路,每三个场景依次表示发生在线路两端及中间的单相接地、两相相间、两相接地、三相接地以及永久性单相接地短路故障。注意图中的4个阈值:
lth1、
lth2、
lth3和
lth4。
lth4处聚类间的平均距离是0.8862,即平均相关系数是0.1138,45个动态场景分为一类。在
lth3(平均距离为0.7428)下,动态场景分为两类:所有对应500 kV线路的(OB1至OB30)是一类,对应220 kV线路的(OB31至OB45)是另一类。以
lth2(平均距离为0.2203)为阈值,动态场景分为3类:对应500 kV线路的场景进一步地分成两类,OB1至OB3和
OB16至OB18是一类,另外的24个场景为一类。在
lth1(平均距离为0.15)下,45个动态场景分为6类,每一类中各个场景的相关系数超过0.85,是强相关的,以平均距离0.15作为阈值是比较恰当的。
同理,780个稳定的动态场景分为35类,每一类各取一个场景作为代表,加上4个不稳定的动态场景,共有39个代表场景。
4.3 配置结果
采用式(12)所定义的同调性准则并取
e=5º和
t=1.5s,对应于各个代表场景,系统的发电机集合分别划分成4到31个同调机群。设转子角测量装置的数目
nT等于3、5和7,分别求出对应于各个代表场景的配置地点。因为实际问题的规模不大,所以在采用Tabu搜索算法的同时进行了穷尽式搜索作为比较。比较的结果是:① 采用Tabu搜索算法的求解结果与穷尽式搜索的一致,表明Tabu搜索算法求得了最优解;② Tabu搜索算法的耗时比穷尽式搜索的少得多。以31取7为例,前者的Gramian行列式值计算次数7×(31-7)×500(500是Tabu搜索的最大迭代次数)仅是后者(31!)/[7!(31-7)!]的1/32。

设每个代表场景以相等的概率参与配置,即pi=1/39(i=1,2,…,39),转子角测量装置的最终配置地点如表1及图1所示。图1中,'*'、'**'和'***'

分别是nT等于3、5 和7时各配置地点的被选概率。
配置结果具有以下的特点:
(1)各配置地点在电气及地理上分得开;
(2)配置地点所对应的发电机具有较大的额定有功功率,都大于或等于300 MW;
(3)配置地点随nT顺序增加,有利于日后的配置扩展。
5 结论
结合同调分群与信息含量,提出的转子角测量装置的优化配置方法对多动态场景的适应性强。实际系统的仿真结果显示:各配置地点在电气、地理上分得开,具有代表性;具有顺序配置的特点,易于在已有的配置基础上进行扩展;Tabu搜索技术的采用保证了在有限时间内获得最优或次最优解,可用于实际。
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