Clustering Analysis of Transmission Section Modes for Power Grid with Renewable Energy

Chong REN; Shuanbao NIU; Xianbo KE; Jili WANG; Chao HUO; Guoqi FAN

doi:10.7500/AEPS20210302008

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Clustering Analysis of Transmission Section Modes for Power Grid with Renewable Energy

Special Topic on Data-Driven Methods for Modernizing Power Systems | 更新时间：2025-06-16

- Clustering Analysis of Transmission Section Modes for Power Grid with Renewable Energy
- Automation of Electric Power Systems Vol. 46, Issue 1, Pages: 69-75(2022)
- 作者机构：
  
  1.国家电网有限公司西北分部，陕西省西安市 710050
  2.西安交通大学电气工程学院，陕西省西安市 710049
  3.国网金华供电公司，浙江省金华市321001
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  State Grid Corporation of China(5100-202036013A-0-0-00)
- DOI：10.7500/AEPS20210302008
  CLC：
- Received：02 March 2021，
  
  Revised：2021-06-23，
  
  Published Online：10 November 2021，
  
  Published：10 January 2022
- 稿件说明：
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任冲,牛拴保,柯贤波等.新能源接入电网的断面传输方式聚类分析[J].电力系统自动化,2022,46(1):69-75.

REN Chong,NIU Shuanbao,KE Xianbo,et al.Clustering Analysis of Transmission Section Modes for Power Grid with Renewable Energy[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(1):69-75.
任冲,牛拴保,柯贤波等.新能源接入电网的断面传输方式聚类分析[J].电力系统自动化,2022,46(1):69-75. DOI： 10.7500/AEPS20210302008.

REN Chong,NIU Shuanbao,KE Xianbo,et al.Clustering Analysis of Transmission Section Modes for Power Grid with Renewable Energy[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(1):69-75. DOI： 10.7500/AEPS20210302008.

摘要

传统电网运行方式下制定输电断面限额时，为保证安全性，主要考虑最严重电网运行方式。这种处理方式不能适应高占比新能源电网运行方式复杂多变的特点，存在包含运行方式情景不足和安全裕度过大等问题。为此，提出新能源接入电网的断面传输方式聚类分析方法。首先，基于历史统计信息找出电网关键断面，并通过相关性分析挖掘出影响电网关键通道传输能力的关联因素；然后，根据关联度指标对关键因素进行排序

并根据排序靠前的关键因素对电网运行方式进行聚类划分；接着，依据聚类划分结果对该边界方式下各级断面输电限额进行优化，以提升电网输送能力。最后，通过中国西北电网仿真分析验证了所提方法的有效性和实用性。

Abstract

When the transmission section limit is formulated by adopting the traditional operation modes

the worst operation modes of power grids are mainly considered to ensure the safety

which can not adapt to the complex and variable characteristics of the operation modes of the power grid with high proportion of renewable energy. There are the problems such as insufficient operation mode scenarios and too large safety margins

etc. Therefore

a clustering analysis method for the transmission section modes of the power grid with renewable energy is proposed. Firstly

the key sections of the power grid are discovered based on the historical data statistics

and the relevant factors that affect the transmission power of the key sections of the power grid are discovered by correlation analysis. Secondly

the key factors are sorted according to the correlation index

and the operation modes of the power grid are clustered according to the key factors of the top ranking. Thirdly

according to the clustering results

the transmission section limits at each level of the boundary modes are optimized to increase the transmission capacity of the power grid. Finally

the effectiveness and practicability of the proposed method are verified by the simulation analysis of Northwest China power grid.

关键词

Keywords

references

程春田 . 碳中和下的水电角色重塑及其关键问题［J/OL］. 电力系统自动化［ 2021-02-04 ］. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/32.1180.TP.20210203.1442.006.html http://kns.cnki.net/kcms/detail/32.1180.TP.20210203.1442.006.html .

CHENG Chuntian . Function femolding of hydropower systems for carbon neutral and its key problems ［J/OL］. Automation of Electric Power Systems ［ 2021-02-04 ］. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/32.1180.TP.20210203.1442.006.html http://kns.cnki.net/kcms/detail/32.1180.TP.20210203.1442.006.html .

汤奕，崔晗，李峰，等 . 人工智能在电力系统暂态问题中的应用综述［J］. 中国电机工程学报， 2019 ， 39 （ 1 ）： 2 - 13 .

TANG Yi ， CUI Han ， LI Feng ， et al . Review on artificial intelligence in power system transient stability analysis ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2019 ， 39 （ 1 ）： 2 - 13 .

侯庆春，杜尔顺，田旭，等 . 数据驱动的电力系统运行方式分析［J］. 中国电机工程学报， 2021 ， 41 （ 1 ）： 1 - 12 .

HOU Qingchun ， DU Ershun ， TIAN Xu ， et al . Data-driven power system operation mode analysis ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2021 ， 41 （ 1 ）： 1 - 12 .

谈超，王民昆，滕贤亮，等 . 水电富集地区水、火电运行特性及有功功率协调控制——（二）不同调节能力区域之间的协调机制［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 19 ）： 111 - 118 .

TAN Chao ， WANG Minkun ， TENG Xianliang ， et al . Operation characteristics and active power coordinated control of hydropower and thermal power in hydropower-rich regions—Part two coordinated mechanisms for areas with different regulation capacities ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 19 ）： 111 - 118 .

HOU Q C ， DU E S ， ZHANG N ， et al . Impact of high renewable penetration on the power system operation mode： a data-driven approach ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2020 ， 35 （ 1 ）： 731 - 741 .

王铁强，鲁鹏，曹欣，等 . 基于堆叠自动编码器的电网运行断面相似性匹配研究［J］. 电力建设， 2021 ， 42 （ 1 ）： 117 - 124 .

WANG Tieqiang ， LU Peng ， CAO Xin ， et al . Research on similarity matching of power network operation section applying stacked automatic encoder ［J］. Electric Power Construction ， 2021 ， 42 （ 1 ）： 117 - 124 .

李碧君，付红军，胡扬宇，等 . 电网年度运行方式自动优化计算与报告生成系统［J］. 电力系统自动化， 2010 ， 34 （ 4 ）： 112 - 115 .

LI Bijun ， FU Hongjun ， HU Yangyu ， et al . Design and implementation of automatic computation and report generation system for annual power grid operation mode ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2010 ， 34 （ 4 ）： 112 - 115 .

张金龙，鲍颜红，黄磊，等 . 输电断面热稳定功率极限区间在线识别方法［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 14 ）： 79 - 85 .

ZHANG Jinlong ， BAO Yanhong ， HUANG Lei ， et al . On-line identification method for thermally stable power limit interval of transmission section ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 14 ）： 79 - 85 .

方勇杰，崔晓丹 . 暂态稳定视角下的强关联输电断面及其识别方法［J］. 电力系统自动化， 2019 ， 43 （ 5 ）： 75 - 82 .

FANG Yongjie ， CUI Xiaodan . Strong correlated transmission sections and their identification method from perspective of transient stability ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 （ 5 ）： 75 - 82 .

孙欣，夏清 . 基于精细化管理模式的电网运行方式［J］. 电力系统自动化， 2008 ， 32 （ 21 ）： 14 - 17 .

SUN Xin ， XIA Qing . Power grid operation mode based on elaborating management ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2008 ， 32 （ 21 ）： 14 - 17 .

丁恰，杨军峰，王岗，等 . 考虑条件断面限额自动匹配的一体化发电计划优化［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 20 ）： 79 - 85 .

DING Qia ， YANG Junfeng ， WANG Gang ， et al . Integrated power generation plan optimization considering automatic matching of conditional transmission section limits ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 20 ）： 79 - 85 .

梁海平，田潮，王铁强，等 . 基于改进K-means算法的电网运行断面相似性匹配研究［J］. 电力自动化设备， 2019 ， 39 （ 7 ）： 119 - 124 .

LIANG Haiping ， TIAN Chao ， WANG Tieqiang ， et al . Running section similarity matching based on improved K-means algorithm ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2019 ， 39 （ 7 ）： 119 - 124 .

刘俊，王勇，杨胜春，等 . 新一代调控系统预调度架构及关键技术［J］. 电力系统自动化， 2019 ， 43 （ 22 ）： 201 - 208 .

LIU Jun ， WANG Yong ， YANG Shengchun ， et al . Pre-dispatching architecture and key technologies of new generation dispatching and control system ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 （ 22 ）： 201 - 208 .

包依平 . 电网运行方式评估及系统开发［D］. 长沙：湖南大学， 2012 .

BAO Yiping . Power grid operation mode evaluation and system development ［D］. Changsha ： Hunan University ， 2012 .

彭晨宇，陈宁，高丙团 . 结合多重聚类和分层聚类的超短期风电功率预测方法［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 2 ）： 173 - 180 .

PENG Chenyu ， CHEN Ning ， GAO Bingtuan . Ultra-short-term wind power forecasting method combining multiple clustering and hierarchical clustering ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 2 ）： 173 - 180 .

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