This manuscript reports the first step towards building a robust and efficient model reduction methodology to capture transient dynamics in a transmission level electric power system. Such dynamics is normally modeled on seconds-to-tens-of-seconds time scales by the so-called swing equations, which are ordinary differential equations defined on a spatially discrete model of the power grid. Following Seymlyen (1974) and Thorpe, Seyler, and Phadke (1999), we suggest to map the swing equations onto a linear, inhomogeneous Partial Differential Equation (PDE) of parabolic type in two space and one time dimensions with time-independent coefficients and properly defined boundary conditions. We illustrate our method on the synchronous transmission grid of continental Europe. We show that, when properly coarse-grained, i.e., with the PDE coefficients and source terms extracted from a spatial convolution procedure of the respective discrete coefficients in the swing equations, the resulting PDE reproduces faithfully and efficiently the original swing dynamics. We finally discuss future extensions of this work, where the presented PDE-based modeling will initialize a physics-informed machine learning approach for real-time modeling, $n-1$ feasibility assessment and transient stability analysis of power systems.


翻译:本手稿报告了建立强大而高效的减少模式方法的第一步,以捕捉传输水平电力系统中的瞬时动态,这种动态通常以所谓的回旋方程式以秒到秒秒的时间尺度建模,这些平方程式是在空间离散的电网模型上定义的普通差异方程式。继Seymlyen(1974年)和Thorpe、Seyler和Phadke(1999年)之后,我们建议将回旋方程式绘制成一个线性、不相容的局部平方程式,在两个空间和一个时空尺度上,以时间独立的系数和适当界定的边界条件建模。我们展示了我们在欧洲大陆同步传输网上采用的方法。我们表明,在适当粗略的分层公式下,即从滚动方程式中各自离散系数的空间变相中提取的PDE系数和源术语,由此产生的PDE将忠实和高效地复制最初的回旋动动态。我们最后讨论了这项工作的未来扩展情况,在这个模型上提出了基于PDE的以美元为根据的动力的模型的模型,将进行真实的模型和可靠的空间稳定分析。

0
下载
关闭预览

相关内容

剑桥大学《数据科学: 原理与实践》课程,附PPT下载
专知会员服务
49+阅读 · 2021年1月20日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
11+阅读 · 2022年9月1日
Arxiv
23+阅读 · 2022年2月4日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员