【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及配電網(wǎng)規(guī)劃，特別是一種縣域配電網(wǎng)典型規(guī)劃場(chǎng)景數(shù)字化構(gòu)建方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、電力系統(tǒng)的規(guī)劃和運(yùn)行調(diào)度涉及對(duì)大量場(chǎng)景和方案的分析評(píng)價(jià)，現(xiàn)有研究表明大規(guī)模風(fēng)電/光伏并網(wǎng)發(fā)電的不確定和隨機(jī)性特征對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生重要影響，同時(shí)需求側(cè)市場(chǎng)的發(fā)展和完善需要更加關(guān)注不同種類負(fù)荷的調(diào)度特性，“場(chǎng)景”是在含有不確定性因素的決策問(wèn)題中刻畫隨機(jī)性和波動(dòng)性的輸入數(shù)據(jù)，場(chǎng)景分析主要解決電力系統(tǒng)中涉及的不確定性、隨機(jī)性問(wèn)題，是電力系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行研究的基礎(chǔ)性工作，風(fēng)電場(chǎng)和光伏電場(chǎng)出力均具有一定的隨機(jī)性、波動(dòng)性和間歇性等特性，如何從風(fēng)電、光伏和負(fù)荷原始時(shí)序場(chǎng)景中獲得典型縮減場(chǎng)景，獲得更高的計(jì)算效率成了當(dāng)前亟需解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于上述存在的問(wèn)題，提出了本專利技術(shù)。
2、因此，本專利技術(shù)解決的技術(shù)問(wèn)題是：現(xiàn)有的風(fēng)電場(chǎng)和光伏電場(chǎng)出力均具有一定的隨機(jī)性、波動(dòng)性和間歇性等特性，如何從風(fēng)電、光伏和負(fù)荷原始時(shí)序場(chǎng)景中獲得典型縮減場(chǎng)景，獲得更高的計(jì)算效率問(wèn)題。
3、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種縣域配電網(wǎng)典型規(guī)劃場(chǎng)景數(shù)字化構(gòu)建方法，包括：
4、收集縣域配電網(wǎng)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，構(gòu)建歷史場(chǎng)景分析時(shí)間序列；通過(guò)歷史場(chǎng)景分析時(shí)間序列預(yù)測(cè)生成原始場(chǎng)景合集，并通過(guò)場(chǎng)景縮減方法獲取期望典型場(chǎng)景；評(píng)估典型場(chǎng)景應(yīng)用效果，并依據(jù)評(píng)估結(jié)果實(shí)施處理措施；將所有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中并設(shè)定數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)權(quán)限。
5、作為本專利技術(shù)所述的縣域配電網(wǎng)典型規(guī)
6、作為本專利技術(shù)所述的縣域配電網(wǎng)典型規(guī)劃場(chǎng)景數(shù)字化構(gòu)建方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述預(yù)測(cè)生成原始場(chǎng)景合集包括將歷史場(chǎng)景分析時(shí)間序列輸入場(chǎng)景預(yù)測(cè)公式，基于場(chǎng)景預(yù)測(cè)公式得出預(yù)測(cè)原始場(chǎng)景時(shí)間序列形成預(yù)測(cè)原始場(chǎng)景時(shí)間序列集合，根據(jù)集合進(jìn)行隨機(jī)組合構(gòu)建原始場(chǎng)景集合，所述場(chǎng)景預(yù)測(cè)公式表示為：
7、
8、其中，是時(shí)間點(diǎn)t的預(yù)測(cè)輸出，why和wxy分別是lstm輸出和當(dāng)前輸入到預(yù)測(cè)輸出的權(quán)重矩陣，by是輸出層的偏置項(xiàng)，ot、ct、xt分別是lstm模型中的輸出門、單元狀態(tài)和當(dāng)前輸入。
9、作為本專利技術(shù)所述的縣域配電網(wǎng)典型規(guī)劃場(chǎng)景數(shù)字化構(gòu)建方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述通過(guò)場(chǎng)景縮減方法獲取期望典型場(chǎng)景包括確定性場(chǎng)景縮減和不確定性場(chǎng)景縮減，其中所述確定性場(chǎng)景的縮減包括將時(shí)間軸上連續(xù)的確定性場(chǎng)景等距離切分成若干時(shí)間尺度相同的場(chǎng)景后對(duì)相似場(chǎng)景進(jìn)行合并；
10、所述不確定性場(chǎng)景的縮減包括將所述不確定性場(chǎng)景輸入公式中計(jì)算縮減前的場(chǎng)景與最終保留場(chǎng)景之間的概率距離，即：
11、
12、其中，δ(ω)表示不確定性場(chǎng)景ω與保留集中場(chǎng)景之間的概率距離，n為保留集中的場(chǎng)景數(shù)，pi為第i個(gè)保留場(chǎng)景的概率權(quán)重，和分別表示第i個(gè)場(chǎng)景和場(chǎng)景ω在時(shí)刻t的值，t為考慮的總時(shí)間長(zhǎng)度，g(x)為一個(gè)復(fù)雜的信息過(guò)濾函數(shù)，可以是非線性的，用于轉(zhuǎn)換場(chǎng)景數(shù)據(jù)；
13、根據(jù)計(jì)算結(jié)果，對(duì)每個(gè)場(chǎng)景找出與其概率距離最小的其他場(chǎng)景進(jìn)行剔除，與其他場(chǎng)景差異性不大的場(chǎng)景，保留具有獨(dú)特特征的場(chǎng)景；
14、將所述計(jì)算概率距離和剔除場(chǎng)景的過(guò)程進(jìn)行重復(fù)迭代，逐步縮減場(chǎng)景集合，直至達(dá)到預(yù)設(shè)的場(chǎng)景數(shù)量；
15、在每次迭代中，根據(jù)場(chǎng)景間的距離和概率調(diào)整剩余場(chǎng)景的概率：
16、
17、其中，padj(ωl，ak)表示調(diào)整后場(chǎng)景ωl的概率，p(ωl)是場(chǎng)景ωl在調(diào)整前的概率，p(ak)是第k次迭代中被刪除的場(chǎng)景ak的概率，d(ωl，ak)表示場(chǎng)景ωl和ak之間的距離，β是調(diào)節(jié)系數(shù)，用于控制距離對(duì)概率調(diào)整的影響強(qiáng)度，e是自然對(duì)數(shù)的底數(shù)；
18、得到確定性場(chǎng)景集合和不確定性場(chǎng)景集合后進(jìn)行合并獲得期望典型場(chǎng)景。
19、作為本專利技術(shù)所述的縣域配電網(wǎng)典型規(guī)劃場(chǎng)景數(shù)字化構(gòu)建方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述評(píng)估典型場(chǎng)景應(yīng)用效果指獲取典型場(chǎng)景包含的場(chǎng)景時(shí)間序列，所述場(chǎng)景時(shí)間序列包含場(chǎng)景中所有的配電網(wǎng)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后計(jì)算場(chǎng)景綜合性能指數(shù)：
20、
21、
22、其中mi為歸一化值，ai為配電網(wǎng)數(shù)據(jù)，cpi為場(chǎng)景綜合性能指數(shù)，σi為權(quán)重，其中n為配電網(wǎng)數(shù)據(jù)種類數(shù)量，計(jì)算得出cpi并與預(yù)設(shè)的評(píng)估閾值t進(jìn)行對(duì)比；
23、若cpi＞t，則說(shuō)明典型場(chǎng)景應(yīng)用效果良好；
24、若cpi≤t，則說(shuō)明典型場(chǎng)景應(yīng)用效果差，不進(jìn)行應(yīng)用。
25、作為本專利技術(shù)所述的縣域配電網(wǎng)典型規(guī)劃場(chǎng)景數(shù)字化構(gòu)建方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述依據(jù)評(píng)估結(jié)果實(shí)施處理措施包括：
26、若典型場(chǎng)景應(yīng)用效果良好，則按照生成的典型場(chǎng)景進(jìn)行縣域配電網(wǎng)規(guī)劃調(diào)整，并生成調(diào)整記錄進(jìn)行存儲(chǔ)；
27、若典型場(chǎng)景應(yīng)用效果差，則重新通過(guò)場(chǎng)景預(yù)測(cè)公式和場(chǎng)景縮減方法獲取新的典型場(chǎng)景進(jìn)行應(yīng)用效果評(píng)估直至評(píng)估結(jié)果為良好，若在三次重新獲取典型場(chǎng)景后應(yīng)用效果評(píng)估仍為差，則采取現(xiàn)有場(chǎng)景，并將評(píng)估效果差的典型場(chǎng)景列出廢棄集合中作為典型場(chǎng)景生成的參考。
28、作為本專利技術(shù)所述的縣域配電網(wǎng)典型規(guī)劃場(chǎng)景數(shù)字化構(gòu)建方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述將所有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)包括將收集的配電網(wǎng)歷史數(shù)據(jù)，生成的場(chǎng)景、場(chǎng)景預(yù)測(cè)公式、場(chǎng)景縮減方法、典型場(chǎng)景、典型場(chǎng)景效果評(píng)估結(jié)果以及處理措施存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)庫(kù)中。
29、本專利技術(shù)的另外一個(gè)目的是提供一種縣域配電網(wǎng)典型規(guī)劃場(chǎng)景數(shù)字化構(gòu)建系統(tǒng)，其能通過(guò)構(gòu)建配網(wǎng)作業(yè)遠(yuǎn)程安全通信系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有配網(wǎng)作業(yè)中的數(shù)據(jù)傳輸需要保證安全性和保密性，通過(guò)第三方平臺(tái)不利于數(shù)據(jù)保密問(wèn)題。
30、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案:一種基于粒子群遺傳算法的計(jì)算平臺(tái)負(fù)載平衡系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、場(chǎng)景預(yù)測(cè)生成模塊、場(chǎng)景縮減處理模塊、效果評(píng)估與措施實(shí)施模塊以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與權(quán)限管理模塊；數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，負(fù)責(zé)收集縣域配電網(wǎng)的歷史數(shù)據(jù)，并進(jìn)行必要的預(yù)處理，如數(shù)據(jù)清洗、歸一化處理等，以構(gòu)建歷史場(chǎng)景分析時(shí)間序列；所述場(chǎng)景預(yù)測(cè)生成模塊用于生成原始場(chǎng)景合集；所述場(chǎng)景縮減處理模塊用于從原始場(chǎng)景合集中提取出期望的典型場(chǎng)景；所述效果評(píng)估與措施實(shí)施模塊用于評(píng)估典型場(chǎng)景的應(yīng)用效果，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果制定并實(shí)施相應(yīng)的處理措施；所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與權(quán)限管理模塊用于將所有相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，并設(shè)定相應(yīng)的訪問(wèn)權(quán)限，確保數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)。
31、一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述縣域配電網(wǎng)典型規(guī)劃場(chǎng)景數(shù)字化構(gòu)建方法的步驟。
32、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種縣域配電網(wǎng)典型規(guī)劃場(chǎng)景數(shù)字化構(gòu)建方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的縣域配電網(wǎng)典型規(guī)劃場(chǎng)景數(shù)字化構(gòu)建方法，其特征在于：所述縣域配電網(wǎng)歷史數(shù)據(jù)包括縣域配電網(wǎng)歷史電力負(fù)荷數(shù)據(jù)、天氣數(shù)據(jù)、電力設(shè)備數(shù)據(jù)、故障維護(hù)記錄、供電布局、用戶分布情況以及配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)位置信息數(shù)據(jù)，所述預(yù)處理包括數(shù)據(jù)清洗過(guò)濾和格式轉(zhuǎn)換，當(dāng)數(shù)據(jù)中存在缺失值，則通過(guò)插值法進(jìn)行補(bǔ)充，預(yù)處理后通過(guò)將配電網(wǎng)歷史數(shù)據(jù)與時(shí)間信息組合構(gòu)建歷史場(chǎng)景分析時(shí)間序列集合。
3.如權(quán)利要求2所述的縣域配電網(wǎng)典型規(guī)劃場(chǎng)景數(shù)字化構(gòu)建方法，其特征在于：所述預(yù)測(cè)生成原始場(chǎng)景合集包括將歷史場(chǎng)景分析時(shí)間序列輸入場(chǎng)景預(yù)測(cè)公式，基于場(chǎng)景預(yù)測(cè)公式得出預(yù)測(cè)原始場(chǎng)景時(shí)間序列形成預(yù)測(cè)原始場(chǎng)景時(shí)間序列集合，根據(jù)集合進(jìn)行隨機(jī)組合構(gòu)建原始場(chǎng)景集合，所述場(chǎng)景預(yù)測(cè)公式表示為：
4.如權(quán)利要求3所述的縣域配電網(wǎng)典型規(guī)劃場(chǎng)景數(shù)字化構(gòu)建方法，其特征在于：所述通過(guò)場(chǎng)景縮減方法獲取期望典型場(chǎng)景包括確定性場(chǎng)景縮減和不確定性場(chǎng)景縮減，其中所述確定性場(chǎng)景的縮減包括將時(shí)間軸上連續(xù)的確定性場(chǎng)景等距離切分成若干時(shí)間尺度相同的場(chǎng)景后對(duì)相似場(chǎng)景進(jìn)行
5.如權(quán)利要求4所述的縣域配電網(wǎng)典型規(guī)劃場(chǎng)景數(shù)字化構(gòu)建方法，其特征在于：所述評(píng)估典型場(chǎng)景應(yīng)用效果指獲取典型場(chǎng)景包含的場(chǎng)景時(shí)間序列，所述場(chǎng)景時(shí)間序列包含場(chǎng)景中所有的配電網(wǎng)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后計(jì)算場(chǎng)景綜合性能指數(shù)：
6.如權(quán)利要求5所述的縣域配電網(wǎng)典型規(guī)劃場(chǎng)景數(shù)字化構(gòu)建方法，其特征在于：所述依據(jù)評(píng)估結(jié)果實(shí)施處理措施包括：
7.如權(quán)利要求6所述的縣域配電網(wǎng)典型規(guī)劃場(chǎng)景數(shù)字化構(gòu)建方法，其特征在于：所述將所有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)包括將收集的配電網(wǎng)歷史數(shù)據(jù)，生成的場(chǎng)景、場(chǎng)景預(yù)測(cè)公式、場(chǎng)景縮減方法、典型場(chǎng)景、典型場(chǎng)景效果評(píng)估結(jié)果以及處理措施存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)庫(kù)中。
8.一種采用如權(quán)利要求1～7任一所述的縣域配電網(wǎng)典型規(guī)劃場(chǎng)景數(shù)字化構(gòu)建方法的系統(tǒng)，其特征在于，包括：
9.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的縣域配電網(wǎng)典型規(guī)劃場(chǎng)景數(shù)字化構(gòu)建方法的步驟。
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的縣域配電網(wǎng)典型規(guī)劃場(chǎng)景數(shù)字化構(gòu)建方法的步驟。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種縣域配電網(wǎng)典型規(guī)劃場(chǎng)景數(shù)字化構(gòu)建方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的縣域配電網(wǎng)典型規(guī)劃場(chǎng)景數(shù)字化構(gòu)建方法，其特征在于：所述縣域配電網(wǎng)歷史數(shù)據(jù)包括縣域配電網(wǎng)歷史電力負(fù)荷數(shù)據(jù)、天氣數(shù)據(jù)、電力設(shè)備數(shù)據(jù)、故障維護(hù)記錄、供電布局、用戶分布情況以及配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)位置信息數(shù)據(jù)，所述預(yù)處理包括數(shù)據(jù)清洗過(guò)濾和格式轉(zhuǎn)換，當(dāng)數(shù)據(jù)中存在缺失值，則通過(guò)插值法進(jìn)行補(bǔ)充，預(yù)處理后通過(guò)將配電網(wǎng)歷史數(shù)據(jù)與時(shí)間信息組合構(gòu)建歷史場(chǎng)景分析時(shí)間序列集合。
3.如權(quán)利要求2所述的縣域配電網(wǎng)典型規(guī)劃場(chǎng)景數(shù)字化構(gòu)建方法，其特征在于：所述預(yù)測(cè)生成原始場(chǎng)景合集包括將歷史場(chǎng)景分析時(shí)間序列輸入場(chǎng)景預(yù)測(cè)公式，基于場(chǎng)景預(yù)測(cè)公式得出預(yù)測(cè)原始場(chǎng)景時(shí)間序列形成預(yù)測(cè)原始場(chǎng)景時(shí)間序列集合，根據(jù)集合進(jìn)行隨機(jī)組合構(gòu)建原始場(chǎng)景集合，所述場(chǎng)景預(yù)測(cè)公式表示為：
4.如權(quán)利要求3所述的縣域配電網(wǎng)典型規(guī)劃場(chǎng)景數(shù)字化構(gòu)建方法，其特征在于：所述通過(guò)場(chǎng)景縮減方法獲取期望典型場(chǎng)景包括確定性場(chǎng)景縮減和不確定性場(chǎng)景縮減，其中所述確定性場(chǎng)景的縮減包括將時(shí)間軸上連續(xù)的確定性場(chǎng)景等距離切分成若干時(shí)間尺度相同的場(chǎng)景后對(duì)相似場(chǎng)景進(jìn)行合并；
5.如權(quán)利要求4所述的縣域...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄭飛，劉金森，羅寧，張鵬城，陳露東，王杰，高華，賀墨琳，張?jiān)?/a>，何向剛，羅文雲(yún)，全圣柏，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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