一種高效的基于數據流模型的電力系統(tǒng)實時安全評估算法

1、I一論文發(fā)表專家一)中國學木期刊網wwwrqikanwang,net一種高效的基于數據流模型的電力系統(tǒng)實時安全評估算法摘要：安全評估問題是電力系統(tǒng)規(guī)劃和運行過程中的一個很重要 的問題。它包括對電力系統(tǒng)進行安全評估及在需要的時候采取及時 的應對措施。本文聚焦于該問題并將電力系統(tǒng)的實時安全評估問題 抽象為一個數據流挖掘模型。 vfdvfdt t 利用 hoeffdinhoeffding g 不等式解決了數 據流挖掘問題。 wanwang g等的 vfdtbvfdtb 利用線索化二叉樹技術高效地解決 了數據流挖掘中連續(xù)屬性問題。在 vfdtvfdt 和 vfdtbvfdtb 的基礎上，我們 設計實現

2、了一個基于 avlavl 樹的高效算法 ppsdtppsdt，該算法的排序樹的 內部路徑長度接近于最優(yōu)的 nlognnlogn。總體上說，該算法在保持決策 樹精度的基礎上，很好的提高了挖掘速度。關鍵詞：vfdtvfdtbavlpssdtvfdtvfdtbavlpssdt電力系統(tǒng)作為國民經濟發(fā)展的基礎支柱產業(yè)， 作用和地位愈來愈 凸現，其安全問題已成為關乎國家經濟安全運行的問題。傳統(tǒng)的基 于經驗和人工的安全保障方法已不能滿足要求。隨著信息技術水平 和電力系統(tǒng)數字化水平的不斷提高，如何評估其安全狀態(tài)并實時采 用有效的保障手段已成為理論研究和工程實踐領域的研究焦點問 題。作為一個非線性的物理系統(tǒng)，其

3、系統(tǒng)復雜性在不斷增加，導致 電力系統(tǒng)的安全評估變得越來越困難。安全評估所需的數據是隨著 系統(tǒng)的運行不斷產生的，其數據量很大，并且具有很強的實時性， 具有數據流(datadata streamstream )的典型特征。令 t t 表示任一時間戳， atat 表示在該時間戳到達的安全數據向量，數據流可以表示成 ，I一論文發(fā)表專家一）中國學木期刊網wwwrqikanwang,netat-1at-1 , atat, at+1at+1，。區(qū)別于傳統(tǒng)的數據模型，數據流模型具有 以下 3 3 個特性：數據高速到達，實時性要求高；數據規(guī)模宏大， 不可能把所有的數據都放入內存甚至是硬盤；數據一經處理，除 非特

4、意保存，否則不能被再次取出處理，或者再次提取數據代價昂 貴2 2，7 7。安全評估問題可以簡化一個機器學習的分類模型：通過 安全評估，將系統(tǒng)當前安全狀態(tài)盡興分類。分類是一種非常重要的 機器學習技術，其目的是根據已有的數據集學習構造一個分類函數 或分類模型，該分類模型能夠將新到樣本映射到一個具體的類別 上。傳統(tǒng)的分類模型包括決策樹、決策規(guī)則、貝葉斯理論分類、反 向傳播法、關聯(lián)分類法、k k 近鄰分類器、svm范例式推理、進化算 法、粗糙集法及模糊集合法等。其中決策樹模型是最普遍的一種分 類模型，它具有很好的可理解性。本文將通過對電力系統(tǒng)運行數據 流進行處理，從而構造一個決策樹分類模型以有效地解決

5、電力系統(tǒng) 安全評估問題。1 1 電力系統(tǒng)相關安全問題本文的討論主要聚焦于電力系統(tǒng)的非線性特性所導致的安全問 題。雖然這種安全問題不會經常發(fā)生，但其潛在的安全問題非常嚴 重并可能導致系統(tǒng)的完全崩潰。1.11.1 操作狀態(tài)分類 liaccoliacco1 1將電力系統(tǒng)的安全狀態(tài)分為：預安 全狀態(tài)、緊急狀態(tài)、安全狀態(tài)等幾種狀態(tài)。預安全狀態(tài)主要考慮當系統(tǒng)處于常態(tài)時能否處理所有潛在的問I一論文發(fā)表專家一）中國學木期刊網wwwrqikanwang,net題。如不能有效處理的話，預控制策略將把當前狀態(tài)遷移到安全處 理狀態(tài)以盡興處理。預判問題是非常困難且復雜的，因此預安全策 略往往需要在費效比之間做出平衡。緊

6、急狀態(tài)主要考慮系統(tǒng)在出現 緊急狀態(tài)時能否有效工作，這是一個需要實時評估的過程。緊急狀 態(tài)安全策略應采取快速的動作以避免系統(tǒng)局部或全局中斷。當預安全操作和緊急控制機制都沒有湊效，本地自動安全裝置應 被啟動以避免系統(tǒng)完全崩潰導致嚴重后果。1.21.2 安全問題的分類 引起電力系統(tǒng)安全問題的原因很多（電壓 過低，偏差過大等），所采取的應急措施也很多（重啟系統(tǒng)，切斷 系統(tǒng)）。因此安全問題的分類也很復雜，安全問題根據時間可分為 以下幾類：短暫穩(wěn)定問題。短暫穩(wěn)定考慮電力系統(tǒng)由于大的擾動 導致電壓不穩(wěn)的同步恢復問題。該狀況下，時間因素很重要，并受 操作開關和控制器件（如高速閥門，高電壓轉化器，factsfacts ）和基于自動電壓調整的電壓支持及靜電補償器的性能的影響。該時間一 般假設為系統(tǒng)在出現最嚴重問題時的恢復時間。電壓安全問題。 電壓安全問題經常性的是由瞬間電壓突變引起的，其出現的幾率甚 至比同步丟失還要高。更多的短期電壓不穩(wěn)定安全問題，一般是指 1 1 到 5 5 分鐘之內的電壓不穩(wěn)。該情