【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及配電網量測配置領域，具體涉及配電網量測配置優化。
技術介紹
1、配電網的結構復雜且量測單元配置不足，導致運行狀態可觀測性能弱。因此，合理的選擇量測單元的安裝地點和數量，以提高配電網運行狀態分析的精準性和量測配置的經濟性具有重要意義。
2、現有的量測設備優化配置方法，主要從增大直接量測范圍和降低狀態估計誤差兩個方面展開研究：
3、1.增大量測范圍的方法通過量測設備的特性判斷需監測的數據是否可測，在此基礎上，結合拓撲的鄰接矩陣與配置方案對應的二進制向量構造目標建立優化配置模型，可保證所得配置方案能采集到足夠的所需數據，但此類方法對采集的數據質量缺乏定量的評估。
4、2.降低狀態估計結果誤差的方法，是通過篩選量測設備布點增大量測冗余度進而提高狀態估計的精度。此類方法多結合配置方案進行點估計獲取全網電壓狀態后計算相關數據，降低狀態估計結果誤差可以保證計算后續所需數據的精度，實現數據的定量評估，但大多缺乏對量測誤差隨機性的考慮。
5、此外，隨著分布式電源大規模介入配電網，狀態估計為提高量測冗余度而引入的大量量測數據中含有較高的不確定性。這導致量測誤差更加難以確定，狀態估計結果含有更高的隨機性，因此根據狀態估計結果進行配置量測設備需要充分考慮量測階段的不確定性。
6、因此，如何解決量測階段誤差考慮不充分進而導致配置結果可觀測性欠佳問題，具有十分重要的意義。
技術實現思路
1、為了解決現有技術配電網量測優化配置缺乏數據質量
2、第一方面，提供一種配電網量測設備的優化配置方法，包括：
3、獲取網絡拓撲參數、歷史潮流數據以及初始量測設備配置方案；
4、根據所述網絡拓撲參數、所述歷史潮流數據以及所述初始量測設備配置方案進行狀態估計，獲得各節點對應的電壓幅值和相角；
5、確定各節點電壓幅值和相角的可觀測性，并基于所述電壓幅值和相角的可觀測性確定配電網電壓狀態基于時間維度和空間維度的可觀測性；
6、以所述時間維度和空間維度的可觀測性為約束，配電網量測設備的配置成本為目標建立量測設備優化配置模型，并基于自適應模擬退火算法求解所述量測設備優化配置模型的過程中對所述初始量測設備配置方案進行迭代，得到目標量測設備優化配置方案。
7、優選地，所述確定各節點電壓幅值和相角的可觀測性，包括：
8、獲取當前時刻的潮流數據，并計算所述當前時刻的潮流數據與所述各節點對應的電壓幅值和相角之間的差值；
9、基于所述差值確定各節點電壓幅值和相角的可觀測性。
10、優選地，所述各節點電壓幅值和相角的可觀測性通過下式確定：
11、
12、其中，xlc為通過狀態估計計算的狀態變量量測值，xzs為系統狀態變量在該時刻的真實值，β為預設可觀判斷閾值。
13、優選地，基于所述電壓幅值和相角的可觀測性確定配電網電壓狀態基于時間維度的可觀測性，包括：
14、
15、其中，rt為時間維度可觀測性，m為時間斷面總數，n為拓撲網絡中節點個數，j表示時間斷面編號，i表示節點編號。
16、優選地，基于所述電壓幅值和相角的可觀測性確定配電網電壓狀態基于空間維度的可觀測性，包括：
17、將拓撲網絡劃分為多個節點個數均勻的子區域；
18、獲取任一時間斷面下的量測結果，并基于所述量測結果按照空間維度可觀測性公式，確定空間維度的可觀測性。
19、優選地，所述空間維度可觀測性公式如下式所示：
20、
21、其中，rs為空間維度可觀測性，n為子區域內狀態變量個數，k為整個網絡中的子區域個數，b表示狀態變量的編號，a表示子區域編號。
22、優選地，所述量測設備優化配置模型如下所示：
23、
24、其中，e為配置方案總成本，ndev_i為第i種量測設備配置總數；ai為第i種量測設備的成本因子；rt.set為設定的時間維度下的可觀測性指標；rs.set為設定的空間維度下的可觀測性指標；rt為時間維度可觀測性指標；rs為空間維度可觀測性指標。
25、優選地，所述基于自適應模擬退火算法求解所述量測設備優化配置模型的過程中對所述初始量測設備配置方案進行迭代，得到目標量測設備優化配置方案，包括：
26、在引入自適應因子的自適應模擬退火算法對所述初始量測設備配置方案進行迭代過程中，比較初始量測設備配置方案與下一量測設備配置方案的配置成本，將配置成本低的量測設備配置方案作為初始量測設備配置方案；
27、在滿足預設迭代條件的情況下，確定調溫方式，并在執行所述調溫方式后滿足預設溫度閾值的情況下，將初始量測設備配置方案作為目標量測設備配置方案。
28、優選地，所述自適應模擬退火算法如下式所示：
29、l＝l×αm
30、
31、其中，l為算法中每次更新方案編碼的長度，l為控制步長幅值，與向量長度成正比，ji為當前迭代次數，jmax為迭代總次數，αm為自適應因子，αmax取值為0.9，αr為[-0.1,0.1]上隨機步長因子，e為自然底數。
32、優選地，所述在所述自適應模擬退火模型迭代過程中比較初始量測設備配置方案與下一量測設備配置方案的配置成本，確定初始量測設備配置方案，包括：
33、在所述下一量測設備配置方案不滿足可觀測性約束的情況下，不接受下一量測設備配置方案；或者
34、在所述下一量測設備配置方案滿足可觀測性約束且配置成本低于所述初始量測設備配置方案配置成本的情況下，接受所述下一量測設備配置方案，并將所述下一量測設備配置方案作為初始量測設備配置方案；或者
35、在所述下一量測設備配置方案滿足可觀測性約束且配置成本高于所述初始量測設備配置方案配置成本的情況下，按照metropolis準則判斷是否接受所述下一量測設備配置方案，并在確定接受所述下一量測設備配置方案的情況下，將所述下一量測設備配置方案作為初始量測設備配置方案。
36、優選地，所述metropolis準則計算如下式所示：
37、
38、其中，cost為配置成本，k為迭代次數，t為退火過程中的實時溫度，p為接受下一量測設備配置方案的概率，costk+1為當前迭代過程中對應的配置成本，costk為前一次迭代過程中對應的配置成本，e為自然底數。
39、優選地，所述調溫方式如下所示：
40、
41、其中，n為迭代次數，tk為第k個溫度，υm為設置的升溫邊界值，s為冷卻因子，υ為兩次溫度間接受方案變更的比例，tk+1為變更后的溫度，f(υ)為溫度變化判據。
42、優選地，所述兩本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種配電網量測設備的優化配置方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定各節點電壓幅值和相角的可觀測性，包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述各節點電壓幅值和相角的可觀測性通過下式確定：
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述時間維度的可觀測性按下式計算：
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述電壓幅值和相角的可觀測性確定配電網電壓狀態基于空間維度的可觀測性，包括：
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述空間維度可觀測性公式如下式所示：
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述量測設備優化配置模型如下所示：
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于自適應模擬退火算法求解所述量測設備優化配置模型的過程中對所述初始量測設備配置方案進行迭代，得到目標量測設備優化配置方案，包括：
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述自適應模擬退火算法如下式所示：
10.根據權利要求8所述的方法，
11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，所述Metropolis準則計算如下式所示：
12.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述調溫方式如下所示：
13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，所述兩次溫度間接受方案變更的比例的計算如下式所示：
14.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述網絡拓撲參數、所述歷史潮流數據以及所述初始量測設備配置方案進行狀態估計，獲得各節點對應的電壓幅值和相角，包括：
15.根據權利要求14所述的方法，其特征在于，所述注入功率偽量測數據計算如下式所示：
16.根據權利要求14所述的方法，其特征在于，所述量測公式如下所示：
17.根據權利要求16所述的方法，其特征在于，所述電壓幅值和相角的計算如下式所示：
18.一種配電網量測設備的優化配置系統，其特征在于，包括：
19.一種電子設備，其特征在于，包括：至少一個處理器和存儲器；所述存儲器和處理器通過總線相連；
20.一種可讀存儲介質，其特征在于，其上存有執行程序，所述執行程序被執行時，實現如權利要求1至17中任一項所述的配電網量測設備的優化配置方法。
...【技術特征摘要】
1.一種配電網量測設備的優化配置方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定各節點電壓幅值和相角的可觀測性，包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述各節點電壓幅值和相角的可觀測性通過下式確定：
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述時間維度的可觀測性按下式計算：
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述電壓幅值和相角的可觀測性確定配電網電壓狀態基于空間維度的可觀測性，包括：
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述空間維度可觀測性公式如下式所示：
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述量測設備優化配置模型如下所示：
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于自適應模擬退火算法求解所述量測設備優化配置模型的過程中對所述初始量測設備配置方案進行迭代，得到目標量測設備優化配置方案，包括：
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述自適應模擬退火算法如下式所示：
10.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述在所述自適應模擬退火模型迭代過程中比較初始量測設備配置方案與下一量測設備配置方案的配置成本，確定初始...
【專利技術屬性】
技術研發人員：賈東梨，劉科研，靳學斌，王瑤，劉文彬，
申請(專利權)人：中國電力科學研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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