【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于配電網(wǎng)分析，具體涉及一種適用于有源配電網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)化方法、裝置及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、隨著可再生能源，特別是光伏發(fā)電的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代電力系統(tǒng)的運(yùn)行面臨著新的挑戰(zhàn)。有源配電網(wǎng)的優(yōu)化變得愈發(fā)重要，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)絡(luò)在高滲透率的情況下，常常導(dǎo)致網(wǎng)損增加和供電可靠性下降。同時(shí)，傳統(tǒng)潮流計(jì)算方法無(wú)法有效應(yīng)對(duì)新能源高比例接入帶來(lái)的潮流精準(zhǔn)感知問(wèn)題，迫切需要尋求有效的優(yōu)化方法，以確保電力供應(yīng)的高效性和安全性。
2、在此背景下，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的潮流分析顯得尤為必要。通過(guò)實(shí)時(shí)獲取和處理潮流數(shù)據(jù)，結(jié)合先進(jìn)的優(yōu)化算法，可以構(gòu)建針對(duì)有源配電網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)化模型。這種方法不僅能夠精確地最小化網(wǎng)絡(luò)損耗，還能有效地監(jiān)控和確保系統(tǒng)穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策將提升供電可靠性，為可再生能源的高效整合提供有力支持，從而推動(dòng)電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)上述問(wèn)題，本專利技術(shù)提出一種適用于有源配電網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)化方法、裝置及系統(tǒng)，能夠提高供電可靠性。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本專利技術(shù)通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
3、第一方面，本專利技術(shù)提供了一種適用于有源配電網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)化方法，包括：
4、獲取預(yù)先構(gòu)建好的配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行模型；
5、基于獲取到的有源配電網(wǎng)的潮流數(shù)據(jù)，求解所述配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行模型，獲得有源配電網(wǎng)中光伏的最優(yōu)無(wú)功功率；
6、其中，所述配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行模型通過(guò)以下方法構(gòu)建：
7、以有源配電網(wǎng)的網(wǎng)損最小為優(yōu)化目標(biāo)，結(jié)
8、以有源配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行為目標(biāo)，建立約束條件。
9、結(jié)合第一方面，可選地，所述配電網(wǎng)潮流分析模型為catboost機(jī)器學(xué)習(xí)模型。
10、結(jié)合第一方面，可選地，所述配電網(wǎng)潮流分析模型的超參數(shù)的獲取方法包括：
11、生成np個(gè)維數(shù)為d的實(shí)數(shù)參數(shù)向量作為初始種群，所述初始種群符合均勻概率分布，所述初始種群中個(gè)體的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：
12、
13、其中，
14、
15、式中，為0代種群中的第i個(gè)個(gè)體，為0代種群中第i個(gè)個(gè)體中的第j個(gè)變量，分別為第i個(gè)個(gè)體中的第j個(gè)變量的上限和下限；rand(0,1)為0到1之間的隨機(jī)數(shù)值，g為種群代數(shù)，d為配電網(wǎng)潮流分析模型的超參數(shù)的總數(shù)；
16、對(duì)種群執(zhí)行變異操作，所述變異操作采用的公式為：
17、
18、式中，vig為變異操作后得到的新個(gè)體，f為縮放比例因子，取值在0-1之間，控制的縮放；為第g代的第r1個(gè)個(gè)體，為g代第r2個(gè)個(gè)體，為g代第r3個(gè)個(gè)體；r1取值范圍為1～np；r2取值范圍為1～np；r3取值范圍為1～np；
19、執(zhí)行預(yù)設(shè)的迭代過(guò)程，并判斷迭代次數(shù)是否達(dá)到設(shè)定值，若達(dá)到設(shè)定值，結(jié)束迭代，輸出最優(yōu)超參數(shù)組合，所述預(yù)設(shè)的迭代過(guò)程包括：
20、對(duì)變異操作后得到的新種群進(jìn)行交叉操作，所述交叉操作采用的公式為：
21、
22、式中，為經(jīng)過(guò)交叉操作后得到的新的第i個(gè)個(gè)體中的第j個(gè)變量，cr為預(yù)設(shè)的交叉概率；為經(jīng)過(guò)變異操作過(guò)后得到的新的第i個(gè)個(gè)體中的第j個(gè)變量；
23、對(duì)交叉操作后得到的新種群進(jìn)行選擇操作，所述選擇操作采用的公式為：
24、
25、其中，
26、
27、式中，為第g+1代種群中的第i個(gè)個(gè)體，為第g代交叉操作后的第i個(gè)個(gè)體，為第g代未進(jìn)行交叉操作后的第i個(gè)個(gè)體，f()為超參數(shù)優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，所述超參數(shù)優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化目標(biāo)為均方根誤差最小。
28、結(jié)合第一方面，可選地，所述配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行模型的目標(biāo)函數(shù)的表達(dá)式為：
29、min?f＝pnet,loss(t)
30、其中，
31、[pnet,loss(t),v(t)]＝fde-catboost(pload(t),qload(t),ppv(t),qpv(t))
32、式中，pnet,loss(t)為t時(shí)刻的有源配電網(wǎng)的網(wǎng)損；v(t)為t時(shí)刻有源配電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的電壓組成的向量；pload(t)為t時(shí)刻有源配電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的有功負(fù)荷組成的向量；qload(t)為t時(shí)刻有源配電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的無(wú)功負(fù)荷組成的向量；ppv(t)為t時(shí)刻各節(jié)點(diǎn)輸出的光伏有功功率組成的向量；qpv(t)為t時(shí)刻各節(jié)點(diǎn)輸出的光伏無(wú)功功率組成的向量；fde-catboost為配電網(wǎng)潮流分析模型。
33、結(jié)合第一方面，可選地，所述配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行模型的約束條件的表達(dá)式包括：
34、vmin≤vk(t)≤vmax
35、
36、式中，vk(t)為t時(shí)刻有源配電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)k的電壓；vmin、vmax分別為有源配電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)電壓的下限和上限；ijk(t)為t時(shí)刻有源配電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)j到節(jié)點(diǎn)k的線路電流；為有源配電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)j到節(jié)點(diǎn)k的線路電流最大值；為最大光伏接入容量。
37、結(jié)合第一方面，可選地，所述配電網(wǎng)潮流分析模型在訓(xùn)練過(guò)程中，以有源配電網(wǎng)的有功負(fù)荷、有源配電網(wǎng)的無(wú)功負(fù)荷、光伏有功功率輸出、光伏無(wú)功功率輸出作為輸入數(shù)據(jù)；以有源配電網(wǎng)的網(wǎng)損、有源配電網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)的電壓作為輸出數(shù)據(jù)。
38、結(jié)合第一方面，可選地，所述配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行模型通過(guò)粒子群算法進(jìn)行求解。
39、結(jié)合第一方面，可選地，所述配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行模型的求解方法包括：
40、初始化粒子群算法的參數(shù)，設(shè)置光伏無(wú)功功率的最大輸出值和最小輸出值作為粒子群算法中個(gè)體的上下界限；
41、隨機(jī)生成一組光伏無(wú)功功率的輸出值作為初始粒子群中的個(gè)體；
42、設(shè)置配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行模型的目標(biāo)函數(shù)為粒子群算法的適應(yīng)度函數(shù)，并計(jì)算初始粒子群的適應(yīng)度值；
43、將每個(gè)個(gè)體的適應(yīng)度值與個(gè)體最優(yōu)解適應(yīng)度值比較，保留最優(yōu)的解；
44、根據(jù)粒子群算法原理更新個(gè)體的速度和位置；
45、通過(guò)不斷迭代得到配電網(wǎng)中光伏的最優(yōu)無(wú)功出力。
46、第二方面，本專利技術(shù)提供了一種適用于有源配電網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)化裝置，包括：
47、獲取模塊，用于獲取預(yù)先構(gòu)建好的配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行模型；
48、優(yōu)化模塊，用于基于獲取到的有源配電網(wǎng)的潮流數(shù)據(jù)，求解所述配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行模型，獲得有源配電網(wǎng)中光伏的最優(yōu)無(wú)功功率；
49、其中，所述配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行模型通過(guò)以下方法構(gòu)建：
50、以有源配電網(wǎng)的網(wǎng)損最小為優(yōu)化目標(biāo)，結(jié)合配電網(wǎng)潮流分析模型，建立目標(biāo)函數(shù)；其中，所述配電網(wǎng)潮流分析模型的超參數(shù)基于差分進(jìn)化算法求解獲得；
51、以有源配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行為目標(biāo)，建立約束條件。
52、第三方面，本專利技術(shù)提供了一種適用于有源配電網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)化系統(tǒng)，包括存儲(chǔ)介質(zhì)和處理器；
53、所述存儲(chǔ)介質(zhì)用于存儲(chǔ)指令；
54、所述處理器本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種適用于有源配電網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)化方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于有源配電網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)化方法，其特征在于：所述配電網(wǎng)潮流分析模型為CatBoost機(jī)器學(xué)習(xí)模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種適用于有源配電網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)化方法，其特征在于：所述配電網(wǎng)潮流分析模型的超參數(shù)的獲取方法包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于有源配電網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)化方法，其特征在于：所述配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行模型的目標(biāo)函數(shù)的表達(dá)式為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種適用于有源配電網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)化方法，其特征在于：所述配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行模型的約束條件的表達(dá)式包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種適用于有源配電網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)化方法，其特征在于：所述配電網(wǎng)潮流分析模型在訓(xùn)練過(guò)程中，以有源配電網(wǎng)的有功負(fù)荷、有源配電網(wǎng)的無(wú)功負(fù)荷、光伏有功功率輸出、光伏無(wú)功功率輸出作為輸入數(shù)據(jù)；以有源配電網(wǎng)的網(wǎng)損、有源配電網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)的電壓作為輸出數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種適用于有源配電網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)化方法，其特征在于：所述配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行模型通過(guò)粒子群算法進(jìn)
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種適用于有源配電網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)化方法，其特征在于：所述配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行模型的求解方法包括：
9.一種適用于有源配電網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)化裝置，其特征在于，包括：
10.一種適用于有源配電網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，包括存儲(chǔ)介質(zhì)和處理器；
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種適用于有源配電網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)化方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于有源配電網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)化方法，其特征在于：所述配電網(wǎng)潮流分析模型為catboost機(jī)器學(xué)習(xí)模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種適用于有源配電網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)化方法，其特征在于：所述配電網(wǎng)潮流分析模型的超參數(shù)的獲取方法包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于有源配電網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)化方法，其特征在于：所述配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行模型的目標(biāo)函數(shù)的表達(dá)式為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種適用于有源配電網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)化方法，其特征在于：所述配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行模型的約束條件的表達(dá)式包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種適用于...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳輝，朱衛(wèi)平，劉利國(guó)，史明明，謝文強(qiáng)，張宸宇，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學(xué)研究院，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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