【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術實施例涉及電力系統(tǒng)管理領域，尤其是關于一種虛擬電廠電力負荷切換控制方法及系統(tǒng)。
技術介紹
1、在現(xiàn)有的電力系統(tǒng)中，虛擬電廠作為一種新型的電力資源管理方式，通過集成分布式發(fā)電資源、儲能設備和可控負荷，實現(xiàn)對電力資源的優(yōu)化配置和調(diào)度。虛擬電廠能夠有效提高電力系統(tǒng)的運行效率和可靠性，降低運營成本，并促進可再生能源的利用。然而，隨著電力市場的不斷發(fā)展和電力需求的日益復雜化，傳統(tǒng)的電力負荷控制方法已難以滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)對靈活性和響應速度的要求。
2、現(xiàn)有的電力負荷控制方法通常依賴于靜態(tài)的負荷預測模型和簡單的控制策略，這些方法往往無法準確預測電力需求的動態(tài)變化，也難以適應電力供應能力的波動。此外，傳統(tǒng)的控制策略缺乏對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的深入分析，難以在保證電力供應可靠性的同時，實現(xiàn)經(jīng)濟性和環(huán)境影響的最優(yōu)化。在電力供應能力分析方面，現(xiàn)有技術往往忽視了電力供應能力的細分和動態(tài)調(diào)整，導致無法充分利用電力資源的潛力，也難以應對電力市場的快速變化。
3、在實現(xiàn)本專利技術實施例過程中，專利技術人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術中至少存在如下問題或缺陷：現(xiàn)有方法在處理電力負荷和供應能力數(shù)據(jù)時，缺乏有效的數(shù)據(jù)預處理和特征提取手段，導致模型訓練效率低下，預測精度有限；同時，現(xiàn)有技術在電力負荷切換控制中，未能充分考慮電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和多目標優(yōu)化需求，導致控制策略的適應性和綜合性能不足。
技術實現(xiàn)思路
1、本公開的內(nèi)容部分用于以簡要的形式介紹構(gòu)思，這些構(gòu)思將在后面的具體實施方式部分被詳細描述。本公開的內(nèi)容
2、本專利技術實施例的目的是提供一種虛擬電廠電力負荷切換控制方法及系統(tǒng)，通過一系列創(chuàng)新的訓練方法和技術策略，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定和經(jīng)濟運行，同時減少環(huán)境影響，提高電力供應的可靠性和靈活性。
3、第一方面，本專利技術實施例涉及一種虛擬電廠電力負荷切換控制方法，所述方法包括：
4、獲取虛擬電廠的電力負荷數(shù)據(jù)和對應的電力供應能力數(shù)據(jù)，基于所述電力負荷數(shù)據(jù)和對應的電力供應能力數(shù)據(jù)生成控制策略訓練樣本集；
5、基于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性對訓練樣本集中的每個電力供應能力數(shù)據(jù)進行分析，得到每個電力供應能力的多個子供應能力數(shù)據(jù)；
6、構(gòu)建電力負荷預測與控制模型，基于所述訓練樣本集中的電力負荷數(shù)據(jù)、電力供應能力數(shù)據(jù)以及每個電力供應能力的多個子供應能力數(shù)據(jù)訓練所述電力負荷預測與控制模型得到電力負荷切換控制模型；
7、將待控制虛擬電廠的電力負荷數(shù)據(jù)輸入所述電力負荷切換控制模型得到待控制虛擬電廠的電力負荷切換策略。
8、進一步地，基于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性對訓練樣本集中的每個電力供應能力數(shù)據(jù)進行分析，得到每個電力供應能力的多個子供應能力數(shù)據(jù)，包括：
9、將每個電力供應能力的初始狀態(tài)作為第一類，計算該狀態(tài)的穩(wěn)定性；依次遍歷該電力供應能力的每個狀態(tài)，計算當前狀態(tài)的穩(wěn)定性，若當前狀態(tài)的穩(wěn)定性和前一狀態(tài)的穩(wěn)定性相同，則當前狀態(tài)與前一狀態(tài)為同一類型，否則當前狀態(tài)與前一狀態(tài)為不同類型；
10、根據(jù)該電力供應能力中每個狀態(tài)的類型得到該電力供應能力的多個子供應能力數(shù)據(jù)。
11、進一步地，根據(jù)電力供應能力的子供應能力數(shù)據(jù)，采用帶負荷預測誤差懲罰的復合損失函數(shù)計算電力負荷預測與控制模型的訓練損失，
12、進一步地，通過以下步驟計算電力供應矩陣對應的負荷預測誤差懲罰矩陣：
13、基于電力需求矩陣的第m個子掩膜矩陣計算第m個子掩膜矩陣的掩膜內(nèi)歐式距離矩陣edmm；基于所述掩膜內(nèi)歐式距離矩陣edmm計算第m個子掩膜矩陣的掩膜內(nèi)懲罰項penalint,m；
14、基于電力供應矩陣的第m個子掩膜矩陣計算第m個子掩膜矩陣的掩膜外歐式距離矩陣edmext,m；基于所述掩膜外歐式距離矩陣edmext,m計算第m個子掩膜矩陣的掩膜外懲罰項penalext,m；
15、將掩膜內(nèi)懲罰項penalint,m和掩膜外懲罰項penalext,m歸一化并相加得到第m個子掩膜矩陣對應的距離懲罰矩陣penalm；
16、將每個子掩膜矩陣對應的距離懲罰矩陣penalm拼接得到電力供應矩陣對應的負荷預測誤差懲罰矩陣penal。
17、進一步地，所述第m個子掩膜矩陣的掩膜內(nèi)歐式距離矩陣edmm與電力需求矩陣的第m個子掩膜矩陣的維度相同；
18、計算第m個子掩膜矩陣的掩膜內(nèi)懲罰項。
19、計算第m個子掩膜矩陣的掩膜外懲罰項。
20、進一步地，所述第m個子掩膜矩陣的掩膜外歐式距離矩陣edmext,m與電力供應矩陣的第m個子掩膜矩陣的維度相同；
21、第二方面，本專利技術實施例涉及一種虛擬電廠電力負荷切換控制系統(tǒng)，包括：
22、特征提取模塊，用于采用深度學習網(wǎng)絡提取電力負荷數(shù)據(jù)和電力供應能力數(shù)據(jù)的特征；
23、預測模塊，用于基于提取的特征采用時間序列預測算法預測未來的電力負荷；
24、優(yōu)化模塊，用于基于預測結(jié)果和電力供應能力數(shù)據(jù)采用優(yōu)化算法生成電力負荷切換控制策略；
25、評估模塊，用于評估電力負荷切換控制策略的性能，包括經(jīng)濟性、可靠性和環(huán)境影響。
26、進一步地，基于所述電力負荷數(shù)據(jù)和對應的電力供應能力數(shù)據(jù)生成控制策略訓練樣本集，包括：
27、采用高斯過程回歸對電力負荷數(shù)據(jù)和對應的電力供應能力數(shù)據(jù)進行插值，以處理缺失數(shù)據(jù)；
28、對電力負荷數(shù)據(jù)和電力供應能力數(shù)據(jù)進行小波變換，以提取時頻特征；
29、對于每一個樣本數(shù)據(jù)，分別對電力負荷數(shù)據(jù)和電力供應能力數(shù)據(jù)進行主成分分析，以降低數(shù)據(jù)維度，提高模型訓練效率；
30、基于降維后的數(shù)據(jù)，采用聚類算法對電力負荷類型和電力供應能力類型進行分類，生成訓練樣本。
31、本公開的上述各個實施例具有如下有益效果：采用本專利技術的虛擬電廠電力負荷切換控制方法，可以提高電力系統(tǒng)的運行效率和穩(wěn)定性。通過深度學習網(wǎng)絡的特征提取，結(jié)合時間序列預測算法，能夠更準確地預測未來的電力負荷，從而使得電力負荷切換控制策略更加精確和及時。此外，通過優(yōu)化算法生成的電力負荷切換控制策略，可以在保證電力供應可靠性的同時，優(yōu)化經(jīng)濟性、可靠性和環(huán)境影響，實現(xiàn)電力資源的高效利用。
32、進一步地，本專利技術通過引入帶負荷預測誤差懲罰的復合損失函數(shù)，可以有效地減少模型在訓練過程中的預測誤差，提高電力負荷預測的準確性。同時，通過計算電力供應矩陣對應的負荷預測誤差懲罰矩陣，可以更好地處理電力供應能力數(shù)據(jù)中的不確定性和變化性，使得電力負荷切換控制策略更加靈活和適應性強。這些技術手段的應用，不僅可以提高電力系統(tǒng)的響應速度和調(diào)節(jié)能力，還可以降低運營成本，提升電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益和環(huán)境友好性。
33、此外，所述專利技術概要并非是列舉出了本專利技術實施例所需的全部特征，這些特征群的其他組合也能成為本專利技術實施例本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
1.一種虛擬電廠電力負荷切換控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬電廠電力負荷切換控制方法，其特征在于，基于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性對訓練樣本集中的每個電力供應能力數(shù)據(jù)進行分析，得到每個電力供應能力的多個子供應能力數(shù)據(jù)，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬電廠電力負荷切換控制方法，其特征在于，根據(jù)電力供應能力的多個子供應能力數(shù)據(jù)，采用帶負荷預測誤差懲罰的負荷預測誤差懲罰矩陣計算電力負荷預測與控制模型的訓練損失。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的虛擬電廠電力負荷切換控制方法，其特征在于，通過以下步驟計算電力供應矩陣對應的負荷預測誤差懲罰矩陣：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的虛擬電廠電力負荷切換控制方法，其特征在于，所述第m個子掩膜矩陣的掩膜內(nèi)歐式距離矩陣EDMm與電力需求矩陣的第m個子掩膜矩陣的維度相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的虛擬電廠電力負荷切換控制方法，其特征在于，
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的虛擬電廠電力負荷切換控制方法，其特征在于，
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的虛擬電廠電力負荷切換控制方法，
9.一種虛擬電廠電力負荷切換控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的虛擬電廠電力負荷切換控制系統(tǒng)，其特征在于，基于所述電力負荷數(shù)據(jù)和對應的電力供應能力數(shù)據(jù)生成控制策略訓練樣本集，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種虛擬電廠電力負荷切換控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬電廠電力負荷切換控制方法，其特征在于，基于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性對訓練樣本集中的每個電力供應能力數(shù)據(jù)進行分析，得到每個電力供應能力的多個子供應能力數(shù)據(jù)，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬電廠電力負荷切換控制方法，其特征在于，根據(jù)電力供應能力的多個子供應能力數(shù)據(jù)，采用帶負荷預測誤差懲罰的負荷預測誤差懲罰矩陣計算電力負荷預測與控制模型的訓練損失。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的虛擬電廠電力負荷切換控制方法，其特征在于，通過以下步驟計算電力供應矩陣對應的負荷預測誤差懲罰矩陣：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的虛擬電廠電力負荷切換控制方法，其特征在...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：任孝峰，李勇，王秀茹，龐吉年，王虎，殷開亮，韓少華，吳良謙，楊正和，
申請(專利權(quán))人：國網(wǎng)江蘇省電力有限公司宿遷供電分公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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