CN107093895B - 基于预想故障集自动筛选的在线暂态安全稳定评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于预想故障集自动筛选的在线暂态安全稳定评估方法，属于电力系统安全稳定分析技术领域。本发明基于发电机的暂态功角稳定参与因子和节点与发电机内节点之间互阻抗计算节点有功对暂态功角稳定的参与因子，将节点无功对暂态电压安全稳定薄弱节点电压灵敏度作为其对暂态电压安全稳定的参与因子以及基于节点与暂态频率安全薄弱节点的互阻抗计算节点有功对暂态频率安全的参与因子，基于前一次暂态安全稳定量化评估结果和当前节点功率注入变化估算暂态安全稳定量化评估结果，依据基于时域仿真的暂态安全稳定量化评估结果与估算值的差异，采用后验校正法对估算参数进行修正。本发明能实现在线暂态安全稳定评估的预想故障集自动筛选。

Description

基于预想故障集自动筛选的在线暂态安全稳定评估方法

技术领域

本发明属于电力系统安全稳定分析技术领域，更准确地说，本发明涉及一种适用于大电网预想故障集自动筛选的在线暂态安全稳定评估的方法。

背景技术

随着新能源发电占比、电网规模和电力交易量的持续增大，以及对节能环保和经济运行要求的不断提高，电网的运行方式必将更为复杂多变，亟需研发支撑调度运行控制人员保障大电网安全稳定运行的技术手段。目前，我国电网省级以上调控中心都已经实现了在线安全稳定评估，但是，在线安全稳定评估的预想故障集仍是电网调控人员根据经验设置的。为了保证在线安全稳定评估，特别是在线暂态安全稳定评估的速度，只能设置数百个预想故障。由于大电网的安全稳定特性非常复杂，若不能及时针对电网的实际运行状态对电网所有输电设备进行扫描式的安全稳定评估，电网安全风险就不能得到有效控制，电网运行效率就不能得到有效提高。若针对电网的实际运行状态对电网上万个输电设备进行扫描式的基于时域仿真的暂态安全稳定评估，则计算速度已成为在线暂态安全稳定评估结果实用化的瓶颈，因此，亟需突破在线暂态安全稳定评估预想故障集自动筛选技术。

专利“电力系统在线暂态安全稳定评估预想故障筛选方法(ZL 201110279948.1)”提出了基于前一次在线暂态安全稳定量化评估结果和电网在前后两次在线暂态安全稳定量化评估所对应的电网运行方式之间的差异估算本次在线暂态安全稳定量化评估结果的思想，建立了发电机出力变化、负荷变化以及元件投退对暂态安全稳定的影响指标，并应用暂态安全稳定裕度随时间增大而减小的裕度-时间函数，来计及电力系统运行状态中其它因素变化对暂态安全稳定裕度的影响，实现对在线暂态安全稳定量化评估预想故障集的筛选。但是该专利存在的主要改进包括两个方面，一方面，在暂态功角稳定裕度估算中没有考虑除同步发电机之外的其它节点注入功率对暂态功角稳定裕度的影响，在暂态电压跌落安全裕度和暂态电压稳定裕度估算中采用节点功率和节点无功电压灵敏度的变化程度来反映其对暂态电压跌落安全裕度和暂态电压稳定裕度影响程度的机理不够清晰，在暂态频率偏移可接受性(包括频率跌落安全和频率上升安全)裕度估算中采用节点注入功率和电网有功静态频率特性系数的变化程度来反映其对暂态频率偏移可接受性裕度的机理也不够清晰；另一方面是引入了12个估算参数，且都需要人工设置，实用化程度有待提高。

发明内容

本发明目的是：针对以上现有技术中的不足，提出一种不需要人工设置估算参数的超大规模预想故障集在线暂态安全稳定评估结果快速估算方法，从而自动识别与电网实际运行状态匹配的在线暂态安全稳定评估关键预想故障集。该方法能够大幅度降低需要基于时域仿真的暂态安全稳定评估的预想故障集规模，满足调控人员对在线暂态安全稳定量化评估速度的要求，有效防范目前在线暂态安全稳定评估预想故障集依赖调控人员设置给电网安全稳定运行带来的隐患。

本发明的基本原理在于：电网的暂态安全稳定特性与电网的运行状态紧密相关，电网设备投/退及各个节点的功率注入决定了电网的运行状态。通过构建电网中各个节点间电气距离和功率注入的变化对暂态安全稳定的影响程度评价指标，就可以根据两个电网运行状态所对应的节点间电气距离和相同节点的功率注入变化程度，估算这两个电网运行状态的暂态安全稳定评估结果之间的差异。因此，在两次在线暂态安全稳定评估之间增加一个基于前一次在线暂态安全稳定评估结果进行本次在线暂态安全稳定评估结果的估算环节，筛选出暂态安全稳定裕度估算值比较小的关键预想故障集，本次只需要对关键预想故障集进行基于时域仿真的暂态安全稳定评估，从而提高在线暂态安全稳定量化评估速度。鉴于估算参数整定的合理性直接影响到估算精度，含高比例可再生能源的交直流混联大电网的安全稳定特性特别是暂态安全稳定特性非常复杂，难以通过离线研究整定一套估算参数来保证电网不同运行状态下暂态安全稳定裕度的估算精度。本发明通过建立关键预想故障集的暂态安全稳定裕度估算值与仿真计算值之间差异最小化的优化模型，采用后验校正方法来实现暂态安全稳定裕度估算参数的自动滚动修正，提高暂态安全稳定裕度的估算精度，保障预想故障集筛选的效率和可靠性。

具体地说，本发明是采用以下技术方案实现的，包括以下步骤：

1)设基于预想故障集自动筛选的在线暂态安全稳定评估首次启动的电力系统运行时刻为t₀，t₀时刻电力系统运行状态为S₀，基于S₀，根据《电力系统安全稳定导则》中第一道安全防线暂态安全稳定评估预想故障集的设置要求，生成预想故障集，记为F₀，进入步骤2)；

2)针对S₀下F₀中所有预想故障分别进行基于时域仿真的暂态安全稳定量化评估，得到t₀时刻的在线暂态安全稳定评估结果，进入步骤3)；

3)设电力系统当前运行时刻为t₁，t₁时刻电力系统运行状态为S₁，基于S₁，根据《电力系统安全稳定导则》中第一道安全防线暂态安全稳定评估预想故障集的设置要求，生成预想故障集，记为F₁，进入步骤4)；

4)先将F₁中且不属于F₀的预想故障以及F₁中引发S₁下电力系统解列的预想故障作为需要进行基于时域仿真的暂态安全稳定量化评估的预想故障集，记为F_c，再将F₁中不属于F_c的预想故障作为需要进行基于估算的暂态安全稳定量化评估的预想故障集，记为F_e，进入步骤5)；

5)针对F_e中的各个预想故障，基于其在S₀下的暂态安全稳定量化评估结果以及S₀与S₁之间的差异，估算其在S₁下的暂态安全稳定量化评估结果，将估算结果直接作为裕度估算值大于筛选门槛的预想故障在S₁下的暂态安全稳定量化评估结果，将裕度估算值小于等于筛选门槛的预想故障添加到F_c中，并将添加到F_c中的预想故障组成的集合记为F_ce，进入步骤6)；

6)针对S₁下F_c中所有预想故障分别进行基于时域仿真的暂态安全稳定量化评估，得到暂态安全稳定量化评估结果，进入步骤7)；

7)将步骤5)得到的S₁下F₁中不属于F_c的暂态安全稳定量化评估结果和步骤6)得到的S₁下F_c的暂态安全稳定量化评估结果，作为t₁时刻的在线暂态安全稳定评估结果，并将S₁、F₁及其暂态安全稳定量化评估结果分别用于替代S₀、F₀及其暂态安全稳定量化评估结果，再根据F_ce中各个预想故障的暂态安全稳定裕度估算值与仿真计算值之差，采用后验校正方法对估算参数进行修正，用于下一轮在线暂态安全稳定评估，返回步骤3)。

上述技术方案的进一步特征在于，所述步骤2)中的t₀时刻的在线暂态安全稳定评估结果，包括与每个预想故障相对应的暂态功角稳定TAS薄弱模态及其裕度和振荡中心集、暂态电压跌落安全TVDS薄弱节点及其裕度和暂态电压门槛最小值集、暂态电压稳定TVS薄弱负荷及其裕度和接入节点的暂态电压最小值集、暂态频率跌落安全TFDS薄弱节点及其裕度和暂态频率门槛最小值集以及暂态频率上升安全TFRS薄弱节点及其裕度和暂态频率门槛最大值集；

所述TAS薄弱模态及其裕度和振荡中心集是指由与TAS主导模态裕度之差小于TAS薄弱模态筛选的裕度增量设定值的若干个TAS模态及其裕度和振荡中心组成的集合，用 来表示，其中，J_g为同步发电机台数，n_a为TAS薄弱模态总数，NA_i.j、λ_i.j分别为第i个TAS薄弱模态中第j个同步发电机的名称和参与因子，η_a.i、C_i分别为第i个TAS薄弱模态的裕度和振荡中心；

所述TAS主导模态是指TAS裕度最小的模态；

所述TVDS薄弱节点及其裕度和暂态电压门槛最小值集是指由与TVDS主导节点裕度之差小于TVDS薄弱节点筛选的裕度增量设定值的若干个TVDS节点及其裕度和暂态电压门槛最小值组成的集合，用 来表示，其中，n_vd为TVDS薄弱节点总数，NVD_i、η_vd.i、V_vd.i.min分别为第i个TVDS薄弱节点的名称、裕度和按TVDS要求的暂态电压门槛最小值，所述暂态电压门槛最小值根据多个由电压限值与可持续时间构成的二元表组转换得到；

所述TVDS主导节点是指TVDS裕度最小的节点；

所述TVS薄弱负荷及其裕度和接入节点的暂态电压最小值集是指由与TVS主导负荷裕度之差小于TVS薄弱负荷筛选的裕度增量设定值的若干个TVS负荷及其裕度和暂态电压最小值组成的集合，用 来表示，其中，n_vs为TVS薄弱负荷总数，NVS_i、η_vs.i、V_vs.i.min分别为第i个TVS薄弱负荷的名称、裕度和接入节点暂态电压最小值；

所述TVS主导负荷是指TVS裕度最小的负荷；

所述TFDS薄弱节点及其裕度和暂态频率门槛最小值集是指由与TFDS主导节点裕度之差小于TFDS薄弱节点筛选的裕度增量设定值的若干个TFDS节点及其裕度和暂态频率门槛最小值组成的集合，用 来表示，其中，n_fd为TFDS薄弱节点总数，NFD_i、η_fd.i、f_fd.i.min分别为第i个TFDS薄弱节点的名称、裕度和按TFDS要求的暂态频率门槛最小值，所述暂态频率门槛最小值根据多个由频率限值及可持续时间构成的二元表组转换得到；

所述TFDS主导节点是指TFDS裕度最小的节点；

所述TFRS薄弱节点及其裕度和暂态频率门槛最大值集是指由与TFRS主导节点裕度之差小于TFRS薄弱节点筛选的裕度增量设定值的若干个TFRS节点及其裕度和暂态频率门槛最大值组成的集合，用 来表示，其中，n_fr为TFRS薄弱节点总数，NFR_i、η_fr.i、f_fr.i.max分别为第i个TFRS薄弱节点的名称、裕度和按TFRS要求的暂态频率门槛最大值，所述暂态频率门槛最大值根据多个由频率限值及可持续时间构成的二元表组转换得到；

所述TFRS主导节点是指TFRS裕度最小的节点。

上述技术方案的进一步特征在于，所述步骤5)中，针对F_e中的各个预想故障，按以下步骤进行处理：

5-1)基于S₀下预想故障的暂态安全稳定评估结果，分别以各个TAS薄弱模态的振荡中心为界，将位于领前群同步发电机侧的节点定义为领前节点，位于滞后群同步发电机侧的节点定义为滞后节点，并通过公式(1)和(2)计算S₀下预想故障后相应的领前节点和滞后节点有功注入对TAS薄弱模态的参与因子；

式中，G_s.i、B_s.i、G_a.i、B_a.i分别为S₀下预想故障的第i个TAS薄弱模态对应的领前群同步发电机集、领前节点集、滞后群同步发电机集和滞后节点集，为S₀下预想故障的B_s.i中第j₁个节点有功注入的参与因子，为G_s.i中第i₁个同步发电机的参与因子，λ_i.max为中的最大值，为S₀下预想故障的B_s.i中第j₁个节点与G_s.i中第i₁个同步发电机内电动势节点之间的互阻抗，为S₀下预想故障的C_i与G_s.i中第i₁个同步发电机内电动势节点之间的互阻抗，为S₀下预想故障的B_a.i中第j₂个节点有功注入的参与因子,为G_a.i中第i₂个同步发电机的参与因子，λ_i.min为中的最小值，为S₀下预想故障的B_a.i中第j₂个节点与G_a.i中第i₂个同步发电机内电动势节点之间的互阻抗，为S₀下预想故障的C_i与G_a.i中第i₂个同步发电机内电动势节点之间的互阻抗；

分别通过公式(3)和(4)计算S₀下预想故障后各个节点有功注入对各个TFDS薄弱节点和各个TFRS薄弱节点的参与因子；

式中，J_gb为S₀下电力系统中节点数，为S₀下预想故障后第j₃个节点有功注入对第i个TFDS薄弱节点的参与因子，为S₀下预想故障后第j₃个节点与第i个TFDS薄弱节点之间的互阻抗，Z_fd.i.max为中的最大值，为S₀下预想故障后第j₃个节点有功注入对第i个TFRS薄弱节点的参与因子，为S₀下预想故障后第j₃个节点与第i个TFRS薄弱节点之间的互阻抗，Z_fr.i.max为中的最大值；

5-2)首先，将S₀下预想故障的暂态安全稳定评估结果作为S₁下预想故障的暂态安全稳定评估结果的初值；然后，根据S₀、S₁两个运行状态下同步发电机的投/退变化，分别针对S₁下预想故障的暂态安全稳定评估结果初值中各个TAS薄弱模态，从中剔除S₀下投运、S₁下退出的同步发电机，并将S₀下退出、S₁下投运的同步发电机添加到TAS薄弱模态中，再采用该同步发电机所接入节点的TAS薄弱模态参与因子作为该同步发电机的TAS薄弱模态参与因子，得到S₁下预想故障的TAS薄弱模态及同步发电机参与因子；最后，分别通过公式(5)-(9)对S₁下预想故障的暂态安全稳定评估结果初值中各个TAS薄弱模态的裕度、各个TVDS薄弱节点的裕度、各个TVS薄弱负荷的裕度、各个TFDS薄弱节点的裕度和各个TFRS薄弱节点的裕度进行估算；

式中，η_a.i、η_a.i.t分别为S₁下预想故障的第i个TAS薄弱模态的裕度初值和估算值，分别为G_s.i中第i₁个发电机在S₀和S₁下的有功出力， 分别为G_a.i中第i₂个发电机在S₀和S₁下的有功出力，分别为S₀和S₁下B_s.i中第i₃个节点除G_s.i中发电机之外的发电、负荷和直流系统有功注入之和，分别为S₀和S₁下B_a.i中第i₄个节点除G_a.i中发电机之外的发电机、负荷和直流系统有功注入之和，a₁、a₂分别为反映同步发电机有功出力变化和节点有功注入变化对TAS薄弱模态裕度的影响参数，初值都取为1；

η_vd.i、η_vd.i.t分别为S₁下预想故障的第i个TVDS薄弱节点的裕度初值和估算值，分别为S₀和S₁下第i₅个节点的发电机、负荷和无功补偿设备的无功注入之和，为S₀下第i₅个节点无功注入对第i个TVDS薄弱节点电压的灵敏度，a₃为反映节点无功注入变化对TVDS薄弱节点裕度的影响参数，初值取为1；

η_vs.i、η_vs.i.t分别为S₁下预想故障的第i个TVS薄弱负荷的裕度初值和估算值，为S₀下第i₅个节点无功注入对第i个TVS薄弱负荷接入节点电压的灵敏度，a₄为反映节点无功注入变化对TVS薄弱负荷裕度的影响参数，初值取为1；

η_fd.i、η_fd.i.t分别为S₁下预想故障的第i个TFDS薄弱节点的裕度初值和估算值，分别为S₀和S₁下第i₅个节点的发电机、负荷和直流系统的有功注入之和，k、P_L.sum分别为S₀下电力系统的有功静态频率特性系数和负荷有功之和；

η_fr.i、η_fr.i.t分别为S₁下预想故障的第i个TFRS薄弱节点的裕度初值和估算值，a₅为反映节点有功注入变化对TFDS薄弱节点裕度和TFRS薄弱节点裕度的影响参数，初值取为1；

5-3)若S₁下预想故障的所有TAS薄弱模态的裕度估算值、所有TVDS薄弱节点的裕度估算值、所有TVS薄弱负荷的裕度估算值、所有TFDS薄弱节点的裕度估算值和所有TFRS薄弱节点的裕度估算值都分别大于设定的预想故障集自动筛选的TAS裕度门槛值、TVDS裕度门槛值、TVS裕度门槛值、TFDS裕度门槛值和TFRS裕度门槛值，则首先采用这些裕度估算值来替代S₁下预想故障的暂态安全稳定评估结果中相应的裕度初值，然后将经过上述处理后的预想故障在S₁下的暂态安全稳定评估结果初值直接作为其在S₁下的暂态安全稳定评估结果，并不再对该预想故障进行基于时域仿真的暂态安全稳定量化评估，否则将该预想故障添加到F_c中。

上述技术方案的进一步特征在于，所述步骤6)中的暂态安全稳定量化评估结果，包括与每个预想故障相对应的TAS薄弱模态及其裕度和振荡中心集、TVDS薄弱节点及其裕度和暂态电压门槛最小值集、TVS薄弱负荷及其裕度和接入节点的暂态电压最小值集、TFDS薄弱节点及其裕度和暂态频率门槛最小值集和TFRS薄弱节点及其裕度和暂态频率门槛最大值集。

上述技术方案的进一步特征在于，所述步骤7)，通过求解公式(10)表示的优化函数，得到a₁和a₂，分别通过求解公式(11)-(13)表示的优化函数，得到a₃、a₄和a₅，完成对估算参数的修正：

式中，J_f为F_ce中预想故障数，η'_a.d.j为步骤6)得到的S₁下F_ce中第j个预想故障的TAS主导模态的裕度，i_a为步骤6)得到的S₁下F_ce中第j个预想故障的TAS主导模态在步骤5)得到的该预想故障TAS薄弱模态中的序号，采用步骤5)中S₁下F_ce中第j个预想故障的第i_a个TAS薄弱模态的裕度估算公式(5)等号的右端项来计算，a₁、a₂为优化变量；

η'_vd.d.j为步骤6)得到的S₁下F_ce中第j个预想故障的TVDS主导节点的裕度，i_vd为步骤6)得到的S₁下F_ce中第j个预想故障的TVDS主导节点在步骤5)得到的该预想故障TVDS薄弱节点中的序号，采用步骤5)中S₁下F_ce中第j个预想故障的第i_vd个TVDS薄弱节点的裕度估算公式(6)等号的右端项来计算，a₃为优化变量；

η'_vs.d.j为步骤6)得到的S₁下F_ce中第j个预想故障的TVS主导负荷的裕度，i_vs为步骤6)得到的S₁下F_ce中第j个预想故障的TVS主导负荷在步骤5)得到的该预想故障TVS薄弱负荷中的序号，采用步骤5)中S₁下F_ce中第j个预想故障的第i_vs个TVS薄弱负荷的裕度估算公式(7)等号的右端项来计算，a₄为优化变量；

η'_fd.d.j、η'_fr.d.j分别为步骤6)得到的S₁下F_ce中第j个预想故障的TFDS主导节点的裕度和TFRS主导节点的裕度，i_fd为步骤6)得到的S₁下F_ce中第j个预想故障的TFDS主导节点在步骤5)得到的该预想故障TFDS薄弱节点中的序号，i_fr为步骤6)得到的S₁下F_ce中第j个预想故障的TFRS主导节点在步骤5)得到的该预想故障TFRS薄弱节点中的序号，分别采用步骤5)中S₁下F_ce中第j个预想故障的第i_fd个TFDS薄弱节点的裕度估算公式(8)和第i_fr个TFRS薄弱节点的裕度估算公式(9)等号的右端项来计算，a₅为优化变量。

上述技术方案的进一步特征在于，所述TAS薄弱模态、TVDS薄弱节点、TVS薄弱负荷、TFDS薄弱节点和TFRS薄弱节点的裕度取值范围都在[-1,1]区间内，裕度大于0，表示安全稳定，裕度等于0，表示临界安全稳定，裕度小于0，表示失去安全稳定，裕度越大表示安全稳定程度越高；TAS薄弱模态中领前群同步发电机的参与因子为正，滞后群同步发电机的参与因子为负，且同一个TAS薄弱模态的领前群同步发电机参与因子之和与滞后群同步发电机参与因子之和的相反数相等；TVDS薄弱节点的暂态电压门槛最小值和TVS薄弱负荷接入节点的暂态电压最小值都以标幺值表示，TFDS薄弱节点的暂态频率门槛最小值和TFRS薄弱节点的暂态频率门槛最大值都以电力系统额定频率为基准的标幺值表示。

通过采用上述技术方案，本发明取得了下述技术效果：

在计算设备资源确定的条件下，完成一次电网在线暂态安全稳定评估所需的时间主要取决于需要基于时域仿真进行暂态安全稳定评估的预想故障数。尽管大电网暂态安全稳定特性非常复杂，但在电网实际运行的分钟级时段内，威胁电网暂态安全稳定的关键预想故障并不多。因此，与不进行预想故障筛选的在线暂态安全稳定评估方法相比，本发明提出的自动筛选出需要基于时域仿真进行暂态安全稳定评估的关键预想故障集方法，可以大幅度降低电网在线暂态安全稳定评估所需的时间，从而满足调控人员对在线暂态安全稳定量化评估速度的要求，有效防范目前在线暂态安全稳定评估预想故障集依赖调控人员经验设置给电网安全稳定运行带来的隐患。此外，本发明通过建立关键预想故障集的暂态安全稳定裕度估算值与仿真计算值之间差异最小化的优化模型，采用后验校正方法来实现暂态安全稳定裕度估算参数的自动滚动修正，弥补了已有发明方法需要人工设置相应估算参数的不足，提高了暂态安全稳定裕度的估算精度，有效保障了预想故障集筛选的效率和可靠性。

附图说明

图1为本发明方法的流程图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明作进一步详细描述。

图1中步骤1：设基于预想故障集自动筛选的在线暂态安全稳定评估首次启动的电力系统运行时刻为t₀，t₀时刻电力系统运行状态为S₀，基于S₀，根据《电力系统安全稳定导则》中第一道安全防线暂态安全稳定评估预想故障集的设置要求，生成预想故障集，记为F₀，进入步骤2；

图1中步骤2：针对S₀下F₀中所有预想故障分别进行基于时域仿真的暂态安全稳定量化评估，得到与每个预想故障相对应的暂态功角稳定TAS薄弱模态及其裕度和振荡中心集、暂态电压跌落安全TVDS薄弱节点及其裕度和暂态电压门槛最小值集、暂态电压稳定TVS薄弱负荷及其裕度和接入节点的暂态电压最小值集、暂态频率跌落安全TFDS薄弱节点及其裕度和暂态频率门槛最小值集和暂态频率上升安全TFRS薄弱节点及其裕度和暂态频率门槛最大值集，作为t₀时刻的在线暂态安全稳定评估结果，进入步骤3；

所述TAS薄弱模态及其裕度和振荡中心集是指由与TAS主导模态裕度之差小于TAS薄弱模态筛选的裕度增量设定值(通常设置为0.2)的若干个TAS模态及其裕度和振荡中心组成的集合，用 来表示，其中，J_g为同步发电机台数，n_a为TAS薄弱模态总数，NA_i.j、λ_i.j分别为第i个TAS薄弱模态中第j个同步发电机的名称和参与因子，η_a.i、C_i分别为第i个TAS薄弱模态的裕度和振荡中心；

所述TAS主导模态是指TAS裕度最小的模态；

所述TVDS薄弱节点及其裕度和暂态电压门槛最小值集是指由与TVDS主导节点裕度之差小于TVDS薄弱节点筛选的裕度增量设定值(通常设置为0.2)的若干个TVDS节点及其裕度和暂态电压门槛最小值组成的集合，用 来表示，其中，n_vd为TVDS薄弱节点总数，NVD_i、η_vd.i、V_vd.i.min分别为第i个TVDS薄弱节点的名称、裕度和按TVDS要求的多个(电压限值、可持续时间)二元表组转换得到的暂态电压门槛最小值；

所述TVDS主导节点是指TVDS裕度最小的节点；

所述TVS薄弱负荷及其裕度和接入节点的暂态电压最小值集是指由与TVS主导负荷裕度之差小于TVS薄弱负荷筛选的裕度增量设定值(通常设置为0.2)的若干个TVS负荷及其裕度和暂态电压最小值组成的集合，用 来表示，其中，n_vs为TVS薄弱负荷总数，NVS_i、η_vs.i、V_vs.i.min分别为第i个TVS薄弱负荷的名称、裕度和接入节点暂态电压最小值；

所述TVS主导负荷是指TVS裕度最小的负荷；

所述TFDS薄弱节点及其裕度和暂态频率门槛最小值集是指由与TFDS主导节点裕度之差小于TFDS薄弱节点筛选的裕度增量设定值(通常设置为0.2)的若干个TFDS节点及其裕度和暂态频率门槛最小值组成的集合，用 来表示，其中，n_fd为TFDS薄弱节点总数，NFD_i、η_fd.i、f_fd.i.min分别为第i个TFDS薄弱节点的名称、裕度和按TFDS要求的多个(频率限值、可持续时间)二元表组转换得到的暂态频率门槛最小值；

所述TFDS主导节点是指TFDS裕度最小的节点；

所述TFRS薄弱节点及其裕度和暂态频率门槛最大值集是指由与TFRS主导节点裕度之差小于TFRS薄弱节点筛选的裕度增量设定值(通常设置为0.2)的若干个TFRS节点及其裕度和暂态频率门槛最大值组成的集合，用 来表示，其中，n_fr为TFRS薄弱节点总数，NFR_i、η_fr.i、f_fr.i.max分别为第i个TFRS薄弱节点的名称、裕度和按TFRS要求的多个(频率限值、可持续时间)二元表组转换得到的暂态频率门槛最大值；

所述TFRS主导节点是指TFRS裕度最小的节点；

其中，TAS薄弱模态、TVDS薄弱节点、TVS薄弱负荷、TFDS薄弱节点和TFRS薄弱节点的裕度取值范围都在[-1,1]区间内，裕度大于0，表示安全稳定，裕度等于0，表示临界安全稳定，裕度小于0，表示失去安全稳定，裕度越大表示安全稳定程度越高；TAS薄弱模态中领前群同步发电机的参与因子为正，滞后群同步发电机的参与因子为负，且同一个TAS薄弱模态的领前群同步发电机参与因子之和与滞后群同步发电机参与因子之和的相反数相等；TVDS薄弱节点的暂态电压门槛最小值和TVS薄弱负荷接入节点的暂态电压最小值都以标幺值表示，TFDS薄弱节点的暂态频率门槛最小值和TFRS薄弱节点的暂态频率门槛最大值都以电力系统额定频率为基准的标幺值表示；

图1中步骤3：设电力系统当前运行时刻为t₁，t₁时刻电力系统运行状态为S₁，基于S₁，根据《电力系统安全稳定导则》中第一道安全防线暂态安全稳定评估预想故障集的设置要求，生成预想故障集，记为F₁，进入步骤4；

图1中步骤4：先将F₁中且不属于F₀的预想故障以及F₁中引发S₁下电力系统解列的预想故障作为需要进行基于时域仿真的暂态安全稳定量化评估的预想故障集，记为F_c，再将F₁中不属于F_c的预想故障作为需要进行基于估算的暂态安全稳定量化评估的预想故障集，记为F_e，进入步骤5；

图1中步骤5：针对F_e中的各个预想故障，分别按以下步骤处理后将添加到F_c中的预想故障组成的集合记为F_ce，进入步骤6；

5-1)基于S₀下预想故障的暂态安全稳定评估结果，分别以各个TAS薄弱模态的振荡中心为界，将位于领前群同步发电机侧的节点定义为领前节点，位于滞后群同步发电机侧的节点定义为滞后节点，并通过公式(1)和(2)计算S₀下预想故障后相应的领前节点和滞后节点有功注入对TAS薄弱模态的参与因子；

式中，G_s.i、B_s.i、G_a.i、B_a.i分别为S₀下预想故障的第i个TAS薄弱模态对应的领前群同步发电机集、领前节点集、滞后群同步发电机集和滞后节点集，为S₀下预想故障的B_s.i中第j₁个节点有功注入的参与因子，为G_s.i中第i₁个同步发电机的参与因子，λ_i.max为中的最大值，为S₀下预想故障的B_s.i中第j₁个节点与G_s.i中第i₁个同步发电机内电动势节点之间的互阻抗，为S₀下预想故障的C_i与G_s.i中第i₁个同步发电机内电动势节点之间的互阻抗，为S₀下预想故障的B_a.i中第j₂个节点有功注入的参与因子,为G_a.i中第i₂个同步发电机的参与因子，λ_i.min为中的最小值，为S₀下预想故障的B_a.i中第j₂个节点与G_a.i中第i₂个同步发电机内电动势节点之间的互阻抗，为S₀下预想故障的C_i与G_a.i中第i₂个同步发电机内电动势节点之间的互阻抗；

分别通过公式(3)和(4)计算S₀下预想故障后各个节点有功注入对各个TFDS薄弱节点和各个TFRS薄弱节点的参与因子；

式中，J_gb为S₀下电力系统中节点数，为S₀下预想故障后第j₃个节点有功注入对第i个TFDS薄弱节点的参与因子，为S₀下预想故障后第j₃个节点与第i个TFDS薄弱节点之间的互阻抗，Z_fd.i.max为中的最大值，为S₀下预想故障后第j₃个节点有功注入对第i个TFRS薄弱节点的参与因子，为S₀下预想故障后第j₃个节点与第i个TFRS薄弱节点之间的互阻抗，Z_fr.i.max为中的最大值；

5-2)首先，将S₀下预想故障的暂态安全稳定评估结果作为S₁下预想故障的暂态安全稳定评估结果的初值；然后，根据S₀、S₁两个运行状态下同步发电机的投/退变化，分别针对S₁下预想故障的暂态安全稳定评估结果初值中各个TAS薄弱模态，从中剔除S₀下投运、S₁下退出的同步发电机，并将S₀下退出、S₁下投运的同步发电机添加到TAS薄弱模态中，再采用该同步发电机所接入节点的TAS薄弱模态参与因子作为该同步发电机的TAS薄弱模态参与因子，得到S₁下预想故障的TAS薄弱模态及同步发电机参与因子；最后，分别通过公式(5)-(9)对S₁下预想故障的暂态安全稳定评估结果初值中各个TAS薄弱模态的裕度、各个TVDS薄弱节点的裕度、各个TVS薄弱负荷的裕度、各个TFDS薄弱节点的裕度和各个TFRS薄弱节点的裕度进行估算；

式中，η_a.i、η_a.i.t分别为S₁下预想故障的第i个TAS薄弱模态的裕度初值和估算值，分别为G_s.i中第i₁个发电机在S₀和S₁下的有功出力， 分别为G_a.i中第i₂个发电机在S₀和S₁下的有功出力，分别为S₀和S₁下B_s.i中第i₃个节点除G_s.i中发电机之外的发电、负荷和直流系统有功注入之和，分别为S₀和S₁下B_a.i中第i₄个节点除G_a.i中发电机之外的发电机、负荷和直流系统有功注入之和，a₁、a₂分别为反映同步发电机有功出力变化和节点有功注入变化对TAS薄弱模态裕度的影响参数，初值都取为1；

η_vd.i、η_vd.i.t分别为S₁下预想故障的第i个TVDS薄弱节点的裕度初值和估算值，分别为S₀和S₁下第i₅个节点的发电机、负荷和无功补偿设备的无功注入之和，为S₀下第i₅个节点无功注入对第i个TVDS薄弱节点电压的灵敏度，a₃为反映节点无功注入变化对TVDS薄弱节点裕度的影响参数，初值取为1；

η_vs.i、η_vs.i.t分别为S₁下预想故障的第i个TVS薄弱负荷的裕度初值和估算值，为S₀下第i₅个节点无功注入对第i个TVS薄弱负荷接入节点电压的灵敏度，a₄为反映节点无功注入变化对TVS薄弱负荷裕度的影响参数，初值取为1；

η_fd.i、η_fd.i.t分别为S₁下预想故障的第i个TFDS薄弱节点的裕度初值和估算值，分别为S₀和S₁下第i₅个节点的发电机、负荷和直流系统的有功注入之和，k、P_L.sum分别为S₀下电力系统的有功静态频率特性系数和负荷有功之和；

η_fr.i、η_fr.i.t分别为S₁下预想故障的第i个TFRS薄弱节点的裕度初值和估算值，a₅为反映节点有功注入变化对TFDS薄弱节点裕度和TFRS薄弱节点裕度的影响参数，初值取为1；

5-3)若S₁下预想故障的所有TAS薄弱模态的裕度估算值、所有TVDS薄弱节点的裕度估算值、所有TVS薄弱负荷的裕度估算值、所有TFDS薄弱节点的裕度估算值和所有TFRS薄弱节点的裕度估算值都分别大于设定的预想故障集自动筛选的TAS裕度门槛值、TVDS裕度门槛值、TVS裕度门槛值、TFDS裕度门槛值和TFRS裕度门槛值(这5个门槛值通常都设置为0.3)，则首先采用这些裕度估算值来替代S₁下预想故障的暂态安全稳定评估结果中相应的裕度初值，然后将经过上述处理后的预想故障在S₁下的暂态安全稳定评估结果初值直接作为其在S₁下的暂态安全稳定评估结果，不再对该预想故障进行基于时域仿真的暂态安全稳定量化评估，否则，将该预想故障添加到F_c中；

图1中步骤6：针对S₁下F_c中所有预想故障分别进行基于时域仿真的暂态安全稳定量化评估，得到与每个预想故障相对应的TAS薄弱模态及其裕度和振荡中心集、TVDS薄弱节点及其裕度和暂态电压门槛最小值集、TVS薄弱负荷及其裕度和接入节点的暂态电压最小值集、TFDS薄弱节点及其裕度和暂态频率门槛最小值集和TFRS薄弱节点及其裕度和暂态频率门槛最大值集，进入步骤7；

图1中步骤7：将步骤5)得到的S₁下F₁中不属于F_c的暂态安全稳定量化评估结果和步骤6)得到的S₁下F_c的暂态安全稳定量化评估结果，作为t₁时刻的在线暂态安全稳定评估结果，并将S₁、F₁及其暂态安全稳定量化评估结果分别用于替代S₀、F₀及其暂态安全稳定量化评估结果，再根据F_ce中各个预想故障的暂态安全稳定裕度估算值与仿真计算值之差，采用以下后验校正方法对估算参数进行修正，用于下一轮在线暂态安全稳定评估，返回步骤3)。

通过求解公式(10)表示的优化函数，得到a₁和a₂，分别通过求解公式(11)-(13)表示的优化函数，得到a₃、a₄和a₅，进入步骤8；

式中，J_f为F_ce中预想故障数，η'_a.d.j为步骤6)得到的S₁下F_ce中第j个预想故障的TAS主导模态的裕度，i_a为步骤6)得到的S₁下F_ce中第j个预想故障的TAS主导模态在步骤5)得到的该预想故障TAS薄弱模态中的序号，采用步骤5)中S₁下F_ce中第j个预想故障的第i_a个TAS薄弱模态的裕度估算公式(5)等号的右端项来计算，a₁、a₂为优化变量；

η'_vd.d.j为步骤6)得到的S₁下F_ce中第j个预想故障的TVDS主导节点的裕度，i_vd为步骤6)得到的S₁下F_ce中第j个预想故障的TVDS主导节点在步骤5)得到的该预想故障TVDS薄弱节点中的序号，采用步骤5)中S₁下F_ce中第j个预想故障的第i_vd个TVDS薄弱节点的裕度估算公式(6)等号的右端项来计算，a₃为优化变量；

η'_vs.d.j为步骤6)得到的S₁下F_ce中第j个预想故障的TVS主导负荷的裕度，i_vs为步骤6)得到的S₁下F_ce中第j个预想故障的TVS主导负荷在步骤5)得到的该预想故障TVS薄弱负荷中的序号，采用步骤5)中S₁下F_ce中第j个预想故障的第i_vs个TVS薄弱负荷的裕度估算公式(7)等号的右端项来计算，a₄为优化变量；

η'_fd.d.j、η'_fr.d.j分别为步骤6)得到的S₁下F_ce中第j个预想故障的TFDS主导节点的裕度和TFRS主导节点的裕度，i_fd为步骤6)得到的S₁下F_ce中第j个预想故障的TFDS主导节点在步骤5)得到的该预想故障TFDS薄弱节点中的序号，i_fr为步骤6)得到的S₁下F_ce中第j个预想故障的TFRS主导节点在步骤5)得到的该预想故障TFRS薄弱节点中的序号，分别采用步骤5)中S₁下F_ce中第j个预想故障的第i_fd个TFDS薄弱节点的裕度估算公式(8)和第i_fr个TFRS薄弱节点的裕度估算公式(9)等号的右端项来计算，a₅为优化变量。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本发明的。在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。

Claims (6)

1.基于预想故障集自动筛选的在线暂态安全稳定评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)设基于预想故障集自动筛选的在线暂态安全稳定评估首次启动的电力系统运行时刻为t₀，t₀时刻电力系统运行状态为S₀，基于S₀，根据《电力系统安全稳定导则》中第一道安全防线暂态安全稳定评估预想故障集的设置要求，生成预想故障集，记为F₀，进入步骤2)；

2)针对S₀下F₀中所有预想故障分别进行基于时域仿真的暂态安全稳定量化评估，得到t₀时刻的在线暂态安全稳定评估结果，进入步骤3)；

3)设电力系统当前运行时刻为t₁，t₁时刻电力系统运行状态为S₁，基于S₁，根据《电力系统安全稳定导则》中第一道安全防线暂态安全稳定评估预想故障集的设置要求，生成预想故障集，记为F₁，进入步骤4)；

4)先将F₁中且不属于F₀的预想故障以及F₁中引发S₁下电力系统解列的预想故障作为需要进行基于时域仿真的暂态安全稳定量化评估的预想故障集，记为F_c，再将F₁中不属于F_c的预想故障作为需要进行基于估算的暂态安全稳定量化评估的预想故障集，记为F_e，进入步骤5)；

5)针对F_e中的各个预想故障，基于其在S₀下的暂态安全稳定量化评估结果以及S₀与S₁之间的差异，估算其在S₁下的暂态安全稳定量化评估结果，将估算结果直接作为裕度估算值大于筛选门槛的预想故障在S₁下的暂态安全稳定量化评估结果，将裕度估算值小于等于筛选门槛的预想故障添加到F_c中，并将添加到F_c中的预想故障组成的集合记为F_ce，进入步骤6)；

6)针对S₁下F_c中所有预想故障分别进行基于时域仿真的暂态安全稳定量化评估，得到暂态安全稳定量化评估结果，进入步骤7)；

7)将步骤5)得到的S₁下F₁中不属于F_c的暂态安全稳定量化评估结果和步骤6)得到的S₁下F_c的暂态安全稳定量化评估结果，作为t₁时刻的在线暂态安全稳定评估结果，并将S₁、F₁及其暂态安全稳定量化评估结果分别用于替代S₀、F₀及其暂态安全稳定量化评估结果，再根据F_ce中各个预想故障的暂态安全稳定裕度估算值与仿真计算值之差，采用后验校正方法对估算参数进行修正，用于下一轮在线暂态安全稳定评估，返回步骤3)。

2.根据权利要求1所述的基于预想故障集自动筛选的在线暂态安全稳定评估方法，其特征在于，所述步骤2)中的t₀时刻的在线暂态安全稳定评估结果，包括与每个预想故障相对应的暂态功角稳定TAS薄弱模态及其裕度和振荡中心集、暂态电压跌落安全TVDS薄弱节点及其裕度和暂态电压门槛最小值集、暂态电压稳定TVS薄弱负荷及其裕度和接入节点的暂态电压最小值集、暂态频率跌落安全TFDS薄弱节点及其裕度和暂态频率门槛最小值集以及暂态频率上升安全TFRS薄弱节点及其裕度和暂态频率门槛最大值集；

所述TAS薄弱模态及其裕度和振荡中心集是指由与TAS主导模态裕度之差小于TAS薄弱模态筛选的裕度增量设定值的若干个TAS模态及其裕度和振荡中心组成的集合，用 来表示，其中，J_g为同步发电机台数，n_a为TAS薄弱模态总数，NA_i.j、λ_i.j分别为第i个TAS薄弱模态中第j个同步发电机的名称和参与因子，η_a.i、C_i分别为第i个TAS薄弱模态的裕度和振荡中心；

所述TAS主导模态是指TAS裕度最小的模态；

所述TVDS薄弱节点及其裕度和暂态电压门槛最小值集是指由与TVDS主导节点裕度之差小于TVDS薄弱节点筛选的裕度增量设定值的若干个TVDS节点及其裕度和暂态电压门槛最小值组成的集合，用 来表示，其中，n_vd为TVDS薄弱节点总数，NVD_i、η_vd.i、V_vd.i.min分别为第i个TVDS薄弱节点的名称、裕度和按TVDS要求的暂态电压门槛最小值，所述暂态电压门槛最小值根据多个由电压限值与可持续时间构成的二元表组转换得到；

所述TVDS主导节点是指TVDS裕度最小的节点；

所述TVS薄弱负荷及其裕度和接入节点的暂态电压最小值集是指由与TVS主导负荷裕度之差小于TVS薄弱负荷筛选的裕度增量设定值的若干个TVS负荷及其裕度和暂态电压最小值组成的集合，用 来表示，其中，n_vs为TVS薄弱负荷总数，NVS_i、η_vs.i、V_vs.i.min分别为第i个TVS薄弱负荷的名称、裕度和接入节点暂态电压最小值；

所述TVS主导负荷是指TVS裕度最小的负荷；

所述TFDS薄弱节点及其裕度和暂态频率门槛最小值集是指由与TFDS主导节点裕度之差小于TFDS薄弱节点筛选的裕度增量设定值的若干个TFDS节点及其裕度和暂态频率门槛最小值组成的集合，用 来表示，其中，n_fd为TFDS薄弱节点总数，NFD_i、η_fd.i、f_fd.i.min分别为第i个TFDS薄弱节点的名称、裕度和按TFDS要求的暂态频率门槛最小值，所述暂态频率门槛最小值根据多个由频率限值及可持续时间构成的二元表组转换得到；

所述TFDS主导节点是指TFDS裕度最小的节点；

所述TFRS薄弱节点及其裕度和暂态频率门槛最大值集是指由与TFRS主导节点裕度之差小于TFRS薄弱节点筛选的裕度增量设定值的若干个TFRS节点及其裕度和暂态频率门槛最大值组成的集合，用 来表示，其中，n_fr为TFRS薄弱节点总数，NFR_i、η_fr.i、f_fr.i.max分别为第i个TFRS薄弱节点的名称、裕度和按TFRS要求的暂态频率门槛最大值，所述暂态频率门槛最大值根据多个由频率限值及可持续时间构成的二元表组转换得到；

所述TFRS主导节点是指TFRS裕度最小的节点。

3.根据权利要求2所述的基于预想故障集自动筛选的在线暂态安全稳定评估方法，其特征在于，所述步骤5)中，针对F_e中的各个预想故障，按以下步骤进行处理：

5-1)基于S₀下预想故障的暂态安全稳定评估结果，分别以各个TAS薄弱模态的振荡中心为界，将位于领前群同步发电机侧的节点定义为领前节点，位于滞后群同步发电机侧的节点定义为滞后节点，并通过公式(1)和(2)计算S₀下预想故障后相应的领前节点和滞后节点有功注入对TAS薄弱模态的参与因子；

式中，G_s.i、B_s.i、G_a.i、B_a.i分别为S₀下预想故障的第i个TAS薄弱模态对应的领前群同步发电机集、领前节点集、滞后群同步发电机集和滞后节点集，为S₀下预想故障的B_s.i中第j₁个节点有功注入的参与因子，为G_s.i中第i₁个同步发电机的参与因子，λ_i.max为中的最大值，为S₀下预想故障的B_s.i中第j₁个节点与G_s.i中第i₁个同步发电机内电动势节点之间的互阻抗，为S₀下预想故障的C_i与G_s.i中第i₁个同步发电机内电动势节点之间的互阻抗，为S₀下预想故障的B_a.i中第j₂个节点有功注入的参与因子,为G_a.i中第i₂个同步发电机的参与因子，λ_i.min为中的最小值，为S₀下预想故障的B_a.i中第j₂个节点与G_a.i中第i₂个同步发电机内电动势节点之间的互阻抗，为S₀下预想故障的C_i与G_a.i中第i₂个同步发电机内电动势节点之间的互阻抗；

分别通过公式(3)和(4)计算S₀下预想故障后各个节点有功注入对各个TFDS薄弱节点和各个TFRS薄弱节点的参与因子；

式中，J_gb为S₀下电力系统中节点数，为S₀下预想故障后第j₃个节点有功注入对第i个TFDS薄弱节点的参与因子，为S₀下预想故障后第j₃个节点与第i个TFDS薄弱节点之间的互阻抗，Z_fd.i.max为中的最大值，为S₀下预想故障后第j₃个节点有功注入对第i个TFRS薄弱节点的参与因子，为S₀下预想故障后第j₃个节点与第i个TFRS薄弱节点之间的互阻抗，Z_fr.i.max为中的最大值；

5-2)首先，将S₀下预想故障的暂态安全稳定评估结果作为S₁下预想故障的暂态安全稳定评估结果的初值；然后，根据S₀、S₁两个运行状态下同步发电机的投/退变化，分别针对S₁下预想故障的暂态安全稳定评估结果初值中各个TAS薄弱模态，从中剔除S₀下投运、S₁下退出的同步发电机，并将S₀下退出、S₁下投运的同步发电机添加到TAS薄弱模态中，再采用该同步发电机所接入节点的TAS薄弱模态参与因子作为该同步发电机的TAS薄弱模态参与因子，得到S₁下预想故障的TAS薄弱模态及同步发电机参与因子；最后，分别通过公式(5)-(9)对S₁下预想故障的暂态安全稳定评估结果初值中各个TAS薄弱模态的裕度、各个TVDS薄弱节点的裕度、各个TVS薄弱负荷的裕度、各个TFDS薄弱节点的裕度和各个TFRS薄弱节点的裕度进行估算；

式中，η_a.i、η_a.i.t分别为S₁下预想故障的第i个TAS薄弱模态的裕度初值和估算值，分别为G_s.i中第i₁个发电机在S₀和S₁下的有功出力， 分别为G_a.i中第i₂个发电机在S₀和S₁下的有功出力，分别为S₀和S₁下B_s.i中第i₃个节点除G_s.i中发电机之外的发电、负荷和直流系统有功注入之和，分别为S₀和S₁下B_a.i中第i₄个节点除G_a.i中发电机之外的发电机、负荷和直流系统有功注入之和，a₁、a₂分别为反映同步发电机有功出力变化和节点有功注入变化对TAS薄弱模态裕度的影响参数，初值都取为1；

η_vd.i、η_vd.i.t分别为S₁下预想故障的第i个TVDS薄弱节点的裕度初值和估算值，分别为S₀和S₁下第i₅个节点的发电机、负荷和无功补偿设备的无功注入之和，为S₀下第i₅个节点无功注入对第i个TVDS薄弱节点电压的灵敏度，a₃为反映节点无功注入变化对TVDS薄弱节点裕度的影响参数，初值取为1；

η_vs.i、η_vs.i.t分别为S₁下预想故障的第i个TVS薄弱负荷的裕度初值和估算值，为S₀下第i₅个节点无功注入对第i个TVS薄弱负荷接入节点电压的灵敏度，a₄为反映节点无功注入变化对TVS薄弱负荷裕度的影响参数，初值取为1；

η_fd.i、η_fd.i.t分别为S₁下预想故障的第i个TFDS薄弱节点的裕度初值和估算值，分别为S₀和S₁下第i₅个节点的发电机、负荷和直流系统的有功注入之和，k、P_L.sum分别为S₀下电力系统的有功静态频率特性系数和负荷有功之和；

η_fr.i、η_fr.i.t分别为S₁下预想故障的第i个TFRS薄弱节点的裕度初值和估算值，a₅为反映节点有功注入变化对TFDS薄弱节点裕度和TFRS薄弱节点裕度的影响参数，初值取为1；

5-3)若S₁下预想故障的所有TAS薄弱模态的裕度估算值、所有TVDS薄弱节点的裕度估算值、所有TVS薄弱负荷的裕度估算值、所有TFDS薄弱节点的裕度估算值和所有TFRS薄弱节点的裕度估算值都分别大于设定的预想故障集自动筛选的TAS裕度门槛值、TVDS裕度门槛值、TVS裕度门槛值、TFDS裕度门槛值和TFRS裕度门槛值，则首先采用这些裕度估算值来替代S₁下预想故障的暂态安全稳定评估结果中相应的裕度初值，然后将经过上述处理后的预想故障在S₁下的暂态安全稳定评估结果初值直接作为其在S₁下的暂态安全稳定评估结果，并不再对该预想故障进行基于时域仿真的暂态安全稳定量化评估，否则将该预想故障添加到F_c中。

4.根据权利要求3所述的基于预想故障集自动筛选的在线暂态安全稳定评估方法，其特征在于，所述步骤6)中的暂态安全稳定量化评估结果，包括与每个预想故障相对应的TAS薄弱模态及其裕度和振荡中心集、TVDS薄弱节点及其裕度和暂态电压门槛最小值集、TVS薄弱负荷及其裕度和接入节点的暂态电压最小值集、TFDS薄弱节点及其裕度和暂态频率门槛最小值集和TFRS薄弱节点及其裕度和暂态频率门槛最大值集。

5.根据权利要求4所述的基于预想故障集自动筛选的在线暂态安全稳定评估方法，其特征在于，所述步骤7)，通过求解公式(10)表示的优化函数，得到a₁和a₂，分别通过求解公式(11)-(13)表示的优化函数，得到a₃、a₄和a₅，完成对估算参数的修正：

式中，J_f为F_ce中预想故障数，η'_a.d.j为步骤6)得到的S₁下F_ce中第j个预想故障的TAS主导模态的裕度，i_a为步骤6)得到的S₁下F_ce中第j个预想故障的TAS主导模态在步骤5)得到的该预想故障TAS薄弱模态中的序号，采用步骤5)中S₁下F_ce中第j个预想故障的第i_a个TAS薄弱模态的裕度估算公式(5)等号的右端项来计算，a₁、a₂为优化变量；

η'_vd.d.j为步骤6)得到的S₁下F_ce中第j个预想故障的TVDS主导节点的裕度，i_vd为步骤6)得到的S₁下F_ce中第j个预想故障的TVDS主导节点在步骤5)得到的该预想故障TVDS薄弱节点中的序号，采用步骤5)中S₁下F_ce中第j个预想故障的第i_vd个TVDS薄弱节点的裕度估算公式(6)等号的右端项来计算，a₃为优化变量；

η'_vs.d.j为步骤6)得到的S₁下F_ce中第j个预想故障的TVS主导负荷的裕度，i_vs为步骤6)得到的S₁下F_ce中第j个预想故障的TVS主导负荷在步骤5)得到的该预想故障TVS薄弱负荷中的序号，采用步骤5)中S₁下F_ce中第j个预想故障的第i_vs个TVS薄弱负荷的裕度估算公式(7)等号的右端项来计算，a₄为优化变量；

η'_fd.d.j、η'_fr.d.j分别为步骤6)得到的S₁下F_ce中第j个预想故障的TFDS主导节点的裕度和TFRS主导节点的裕度，i_fd为步骤6)得到的S₁下F_ce中第j个预想故障的TFDS主导节点在步骤5)得到的该预想故障TFDS薄弱节点中的序号，i_fr为步骤6)得到的S₁下F_ce中第j个预想故障的TFRS主导节点在步骤5)得到的该预想故障TFRS薄弱节点中的序号，分别采用步骤5)中S₁下F_ce中第j个预想故障的第i_fd个TFDS薄弱节点的裕度估算公式(8)和第i_fr个TFRS薄弱节点的裕度估算公式(9)等号的右端项来计算，a₅为优化变量。

6.根据权利要求2～5任一所述的基于预想故障集自动筛选的在线暂态安全稳定评估方法，其特征在于，所述TAS薄弱模态、TVDS薄弱节点、TVS薄弱负荷、TFDS薄弱节点和TFRS薄弱节点的裕度取值范围都在[-1,1]区间内，裕度大于0，表示安全稳定，裕度等于0，表示临界安全稳定，裕度小于0，表示失去安全稳定，裕度越大表示安全稳定程度越高；TAS薄弱模态中领前群同步发电机的参与因子为正，滞后群同步发电机的参与因子为负，且同一个TAS薄弱模态的领前群同步发电机参与因子之和与滞后群同步发电机参与因子之和的相反数相等；TVDS薄弱节点的暂态电压门槛最小值和TVS薄弱负荷接入节点的暂态电压最小值都以标幺值表示，TFDS薄弱节点的暂态频率门槛最小值和TFRS薄弱节点的暂态频率门槛最大值都以电力系统额定频率为基准的标幺值表示。