【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及屬于柔性互聯(lián)配電網(wǎng)，具體涉及一種基于生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的有源配電網(wǎng)智能軟開(kāi)關(guān)規(guī)劃方法。
技術(shù)介紹
1、近年來(lái)配電網(wǎng)內(nèi)分布式電源的滲透率不斷提高，由于風(fēng)電、光伏等可再生能源出力的受到氣象條件的影響，其輸出具有間歇性和波動(dòng)性，使配電網(wǎng)面臨電壓越限、潮流不平衡、網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)能力不足等經(jīng)濟(jì)與安全風(fēng)險(xiǎn)。智能軟開(kāi)關(guān)(soft?open?point，sop)是一種新型電力電子裝置，用于替代傳統(tǒng)配電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)。sop通過(guò)背靠背的電壓源轉(zhuǎn)換器連接在饋線之間，可以傳輸有功功率并補(bǔ)償無(wú)功功率。因此，人們?cè)絹?lái)越重視基于sop的柔性互聯(lián)配電網(wǎng)建設(shè)。
2、目前，已有專(zhuān)家學(xué)者對(duì)sop在配電網(wǎng)的規(guī)劃展開(kāi)研究。對(duì)于sop規(guī)劃的場(chǎng)景生成問(wèn)題，使用的算法包括k-means法、拉丁超立方體采樣和wasserstein距離等。對(duì)于含sop的配電網(wǎng)選址定容問(wèn)題，包括使用以年綜合費(fèi)用最小為目標(biāo)建立了sop選址定容問(wèn)題的雙層規(guī)劃模型、計(jì)及重要用戶失負(fù)荷風(fēng)險(xiǎn)的多端sop優(yōu)化配置方法和計(jì)及網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)基于條件風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值理論的智能軟開(kāi)關(guān)三層規(guī)劃模型等。
3、例如公開(kāi)號(hào)為cn115422758a，公開(kāi)日為2022年12月2日，專(zhuān)利名稱(chēng)為《基于增量線性化的有源配電網(wǎng)智能軟開(kāi)關(guān)規(guī)劃方法及裝置》的公開(kāi)文獻(xiàn)，公開(kāi)了基于增量線性化的有源配電網(wǎng)智能軟開(kāi)關(guān)規(guī)劃方法及裝置。本專(zhuān)利技術(shù)構(gòu)建考慮智能軟開(kāi)關(guān)投資成本和配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)損耗年費(fèi)用的智能軟開(kāi)關(guān)規(guī)劃目標(biāo)函數(shù)；根據(jù)該目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建考慮多階段約束的配電網(wǎng)智能軟開(kāi)關(guān)規(guī)劃模型；所述多階段約束包括功率平衡約束、支路電流約束、節(jié)點(diǎn)電壓約束、智
4、類(lèi)似的場(chǎng)景生成算法，大多首先使用歷史數(shù)據(jù)擬合模型，然后對(duì)擬合的概率模型進(jìn)行采樣以生成新的場(chǎng)景。傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)學(xué)模型難以對(duì)可再生能源出力不確定性做出較為全面的建模，多數(shù)模型僅針對(duì)出力的某一特征進(jìn)行設(shè)計(jì)，而可再生能源出力不確定性包含了復(fù)雜的時(shí)間、空間以及氣象相關(guān)性，并且可能存在一定的未知相關(guān)性。由于可再生能源間歇性和隨機(jī)性的出力特征，使電力系統(tǒng)的運(yùn)行、管理和規(guī)劃都面臨著挑戰(zhàn)，因此準(zhǔn)確建模其中的不確定性是克服這些挑戰(zhàn)的關(guān)鍵。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)解決了規(guī)劃問(wèn)題中對(duì)分布式電源出力間歇性建模不準(zhǔn)確的問(wèn)題，基于生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的有源配電網(wǎng)智能軟開(kāi)關(guān)規(guī)劃方法，為求解配電網(wǎng)sop規(guī)劃問(wèn)題提供了準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)采用的技術(shù)方案為：一種基于生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的有源配電網(wǎng)智能軟開(kāi)關(guān)規(guī)劃方法，包括以下步驟：
3、步驟1、構(gòu)建生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)，訓(xùn)練分布式電源發(fā)電數(shù)據(jù)集；
4、步驟2、提出sop的數(shù)學(xué)模型、規(guī)劃模型和配電網(wǎng)運(yùn)行約束，通過(guò)二階錐規(guī)劃算法進(jìn)行線性化和凸松弛，使原規(guī)劃模型滿足錐搜索空間的要求；
5、步驟3、將生成的發(fā)電場(chǎng)景和配電網(wǎng)參數(shù)輸入規(guī)劃模型，在ieee-33節(jié)點(diǎn)下求解，得到sop最佳規(guī)劃方案。
6、所述步驟1中，首先使用風(fēng)電場(chǎng)和光伏電廠的發(fā)電數(shù)據(jù)構(gòu)建訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，原始數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔為預(yù)設(shè)間隔時(shí)間；
7、定義生成器和判別器的損失函數(shù)：
8、生成器的損失函數(shù)為：lg＝-ez[d(g(z))]
9、判別器的損失函數(shù)為：ld＝-ex[d(x)]+ez[d(g(z))]
10、式中：e表示對(duì)應(yīng)分布的期望值，g(z；θ(g))表示生成器函數(shù)，d(x；θ(d))表示判別器函數(shù)，θ(g)和θ(d)分別是兩個(gè)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)重；
11、在訓(xùn)練過(guò)程中，生成器用于提高生成樣本的判別器輸出值，判別器用于降低生成樣本的輸出值并提高真實(shí)樣本的判別器輸出值。
12、所述生成器和判別器生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練目標(biāo)是二者極小極大值博弈，構(gòu)造的博弈價(jià)值函數(shù)v(g,d)如下：
13、
14、當(dāng)生成樣本與真實(shí)樣本分布沒(méi)有重疊時(shí)，js散度將恒為常數(shù)，無(wú)法準(zhǔn)確衡量樣本分布之間的距離；
15、則定義wasserstein為：
16、wasserstein距離用于衡量?jī)蓚€(gè)樣本分布之間的距離，使用wasserstein距離來(lái)改進(jìn)判別器的損失函數(shù)；
17、式中：x和y是兩個(gè)隨機(jī)變量，其邊緣分布為fx和fy，γ表示所有可能的聯(lián)合分布的集合，inf表示找到所有路徑中的最小值；
18、使用wasserstein距離的生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)函數(shù)為：
19、所述預(yù)設(shè)間隔時(shí)間為5分鐘。
20、所述步驟2中，定義sop的數(shù)學(xué)模型：
21、sop有功功率約束為：
22、功率損耗為：
23、sop無(wú)功功率約束為：
24、sop容量約束為：
25、式中：i、j為sop接入配電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)編號(hào)；為t時(shí)刻sop兩端變流器注入的有功功率和無(wú)功功率；和為兩變流器的損耗系數(shù)；為sop的功率傳輸損耗；μ為功率因數(shù)角正弦的絕對(duì)值；為連接在i、j節(jié)點(diǎn)間sop的容量。
26、sop規(guī)劃模型以配電系統(tǒng)年綜合成本f最少為目標(biāo)函數(shù)，包括sop年投資成本、sop年運(yùn)行維護(hù)成本和配電網(wǎng)年損耗成本，數(shù)學(xué)表達(dá)式為:minf＝fi+fo+fl
27、sop年投資成本為：
28、式中：d為貼現(xiàn)率；y為sop的經(jīng)濟(jì)使用年限；nsop為配電網(wǎng)sop安裝個(gè)數(shù)；為第k個(gè)sop的安裝容量；為對(duì)應(yīng)的單位容量投資成本；
29、sop年運(yùn)行維護(hù)成本為：
30、式中：η為年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用系數(shù)；
31、配電網(wǎng)年損耗成本為：
32、式中：δ為配電網(wǎng)年度供電損耗成本系數(shù)；nt為一天時(shí)間的分段數(shù)；δt為每段的時(shí)間；pi,t為節(jié)點(diǎn)i在t時(shí)刻流入的有功功率；為sop在節(jié)點(diǎn)i在t時(shí)刻的有功功率損耗。
33、定義規(guī)劃中的約束條件：
34、配電網(wǎng)潮流約束為：
35、
36、
37、
38、
39、
40、
41、式中：rij和xij分別為支路ij的電阻和電抗；pij,t和qij,t分別為t時(shí)刻支路ij上從i流向j的有功功率和無(wú)功功率；pi,t和qi,t分別是節(jié)點(diǎn)i在t時(shí)刻注入的有功功率和無(wú)功功率；ui,t為節(jié)點(diǎn)i在t時(shí)刻的電壓幅值；iij,t為t時(shí)刻支路ij上的電流幅值；和分別為節(jié)點(diǎn)i在t時(shí)刻注入的有功功率和無(wú)功功率；和分別為節(jié)點(diǎn)i在t時(shí)刻負(fù)載消耗的有功功率和無(wú)功功率；
42、安全運(yùn)行約束為：
43、umin≤ui,t≤umax；
44、
45、式中：umin和umax分別為節(jié)點(diǎn)i上電壓的最大值和最小值；imax為支路ij上的最大電流值；
46、sop規(guī)劃約束為：
47、
4本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的有源配電網(wǎng)智能軟開(kāi)關(guān)規(guī)劃方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的有源配電網(wǎng)智能軟開(kāi)關(guān)規(guī)劃方法，其特征在于：所述步驟1中，首先使用風(fēng)電場(chǎng)和光伏電廠的發(fā)電數(shù)據(jù)構(gòu)建訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，原始數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔為預(yù)設(shè)間隔時(shí)間；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的有源配電網(wǎng)智能軟開(kāi)關(guān)規(guī)劃方法，其特征在于：所述生成器和判別器生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練目標(biāo)是二者極小極大值博弈，構(gòu)造的博弈價(jià)值函數(shù)V(G,D)如下：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的有源配電網(wǎng)智能軟開(kāi)關(guān)規(guī)劃方法，其特征在于：所述預(yù)設(shè)間隔時(shí)間為5分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述基于生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的有源配電網(wǎng)智能軟開(kāi)關(guān)規(guī)劃方法，其特征在于：所述步驟2中，定義SOP的數(shù)學(xué)模型：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述基于生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的有源配電網(wǎng)智能軟開(kāi)關(guān)規(guī)劃方法，其特征在于：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述基于生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的有源配電網(wǎng)智能軟開(kāi)關(guān)規(guī)劃方法，其特征在于：
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述基于生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的有源配電網(wǎng)
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述基于生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的有源配電網(wǎng)智能軟開(kāi)關(guān)規(guī)劃方法，其特征在于，所述步驟3包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的有源配電網(wǎng)智能軟開(kāi)關(guān)規(guī)劃方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的有源配電網(wǎng)智能軟開(kāi)關(guān)規(guī)劃方法，其特征在于：所述步驟1中，首先使用風(fēng)電場(chǎng)和光伏電廠的發(fā)電數(shù)據(jù)構(gòu)建訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，原始數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔為預(yù)設(shè)間隔時(shí)間；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的有源配電網(wǎng)智能軟開(kāi)關(guān)規(guī)劃方法，其特征在于：所述生成器和判別器生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練目標(biāo)是二者極小極大值博弈，構(gòu)造的博弈價(jià)值函數(shù)v(g,d)如下：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的有源配電網(wǎng)智能軟開(kāi)關(guān)規(guī)劃方法，其特征在于：所述預(yù)設(shè)...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：林其友，徐通，劉大鵬，陳繁，徐小彩，季軍，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司蕪湖市繁昌區(qū)供電公司，
類(lèi)型：發(fā)明
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