[發(fā)明專利]一種電網(wǎng)擾動預(yù)測方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710101569.0
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN106909989A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李書芳;楊延?xùn)|;吳博;郭志民;張小斐;耿俊成;萬迪明
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院;北京郵電大學(xué);國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京柏杉松知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11413
• 代理人: 馬敬,項(xiàng)京

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電網(wǎng)擾動預(yù)測方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著我國電網(wǎng)的高速發(fā)展，電力網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)系日益緊密，電網(wǎng)中的擾動在電網(wǎng)中各個節(jié)點(diǎn)之間的傳播現(xiàn)象越來越常見。電網(wǎng)中一旦產(chǎn)生擾動，可能會導(dǎo)致連鎖性事件如傳輸線過載、發(fā)電機(jī)振蕩、電力網(wǎng)絡(luò)中的孤島效應(yīng)甚至大停電事件。這些事件都反映了電力傳輸系統(tǒng)間連接的脆弱性和有效故障防護(hù)措施的缺失。因此，及時診斷電力故障并且研究電網(wǎng)間的擾動傳播特性可以準(zhǔn)確定位出脆弱的節(jié)點(diǎn)并且采取有前瞻性的對應(yīng)措施來避免更大的損失。

目前，傳統(tǒng)電網(wǎng)擾動傳播的研究方法都是基于機(jī)電波理論或者復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，這些理論研究都是在理想情況下進(jìn)行的，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)了擾動，需要預(yù)測擾動在各個節(jié)點(diǎn)之間的傳播情況時，需要預(yù)先知道電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和導(dǎo)納數(shù)據(jù)等參數(shù)，進(jìn)行電力網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢評估。由于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，從而使得計(jì)算越來越復(fù)雜，效率過低，無法及時得到有效結(jié)果，從而難以運(yùn)用到實(shí)際的電力網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢評估中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種電網(wǎng)擾動預(yù)測方法及裝置，通過深度學(xué)習(xí)模型，不需要預(yù)先得到電網(wǎng)的具體物理參數(shù)，當(dāng)出現(xiàn)擾動時，可以及時預(yù)測出擾動在各個節(jié)點(diǎn)之間的傳播情況，提高了計(jì)算效率，從而可以及時的根據(jù)預(yù)測結(jié)果，在實(shí)際的電力網(wǎng)絡(luò)中及時評估安全態(tài)勢，并做出相應(yīng)處置。具體技術(shù)方案如下：

本發(fā)明實(shí)施列提供了一種電網(wǎng)擾動預(yù)測方法，包括：

獲取電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，所述節(jié)點(diǎn)為所述電網(wǎng)中的一個或多個通過輸電線路連接或間接連接的輸配電站點(diǎn)或變電站點(diǎn)，所述監(jiān)測數(shù)據(jù)至少包括所述節(jié)點(diǎn)的母線電壓值或電流值；

根據(jù)所述監(jiān)測數(shù)據(jù)，判斷所述節(jié)點(diǎn)是否發(fā)生擾動；

當(dāng)所述節(jié)點(diǎn)中一個或多個節(jié)點(diǎn)發(fā)生擾動時，將所述節(jié)點(diǎn)當(dāng)前時刻的擾動狀態(tài)值作為LSTM-RTRBM深度學(xué)習(xí)模型的輸入，所述擾動狀態(tài)值為表示所述節(jié)點(diǎn)是否發(fā)生擾動的標(biāo)識，所述LSTM-RTRBM深度學(xué)習(xí)模型為LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型與RTRBM深度學(xué)習(xí)模型組合構(gòu)成的深度學(xué)習(xí)模型；

通過所述LSTM-RTRBM深度學(xué)習(xí)模型，預(yù)測在所述當(dāng)前時刻后的一個或多個時間步長內(nèi)所述節(jié)點(diǎn)的擾動狀態(tài)值；

根據(jù)所述當(dāng)前時刻后的一個或多個時間步長內(nèi)所述節(jié)點(diǎn)的擾動狀態(tài)值，在所述一個或多個節(jié)點(diǎn)發(fā)生擾動后，且所述一個或多個節(jié)點(diǎn)發(fā)生的擾動沒有傳播之前，預(yù)測出所述擾動在所述節(jié)點(diǎn)之間隨所述一個或多個時間步長傳播的情況。

可選的，所述獲取電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，包括：

獲取并預(yù)處理所述電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，所述預(yù)處理至少包括對所述監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行無效性驗(yàn)證或平滑處理，所述無效性驗(yàn)證用于剔除無效數(shù)據(jù)，所述平滑處理用于過濾數(shù)據(jù)傳輸中的噪聲。

可選的，所述根據(jù)所述監(jiān)測數(shù)據(jù)，判斷所述節(jié)點(diǎn)是否發(fā)生擾動，包括：

當(dāng)所述監(jiān)測數(shù)據(jù)中的一個或多個節(jié)點(diǎn)的母線電壓值大于或等于第一預(yù)設(shè)閾值時，則所述一個或多個節(jié)點(diǎn)發(fā)生擾動；

或者，當(dāng)所述監(jiān)測數(shù)據(jù)中的一個或多個節(jié)點(diǎn)的母線電壓值小于或等于第二預(yù)設(shè)閾值時，則所述一個或多個節(jié)點(diǎn)發(fā)生擾動；

當(dāng)所述監(jiān)測數(shù)據(jù)中的一個或多個節(jié)點(diǎn)的母線電壓值小于所述第一預(yù)設(shè)閾值并大于所述第二預(yù)設(shè)閾值時，則所述一個或多個節(jié)點(diǎn)不存在擾動，所述第一預(yù)設(shè)閾值大于所述第二預(yù)設(shè)閾值。

可選的，所述當(dāng)所述節(jié)點(diǎn)中一個或多個節(jié)點(diǎn)發(fā)生擾動時，將所述節(jié)點(diǎn)當(dāng)前時刻的擾動狀態(tài)值作為LSTM-RTRBM深度學(xué)習(xí)模型的輸入，包括：

在所述LSTM-RTRBM深度學(xué)習(xí)模型中，建立所述節(jié)點(diǎn)的擾動狀態(tài)值，隨多個時間步長變化的二維矩陣，所述節(jié)點(diǎn)的擾動狀態(tài)值作為所述二維矩陣的元素；

當(dāng)所述節(jié)點(diǎn)中一個或多個節(jié)點(diǎn)發(fā)生擾動時，將當(dāng)前時刻所述節(jié)點(diǎn)的擾動狀態(tài)值輸入至所述二維矩陣，作為所述節(jié)點(diǎn)初始時刻的擾動狀態(tài)值，其中發(fā)生擾動的所述一個或多個節(jié)點(diǎn)的擾動狀態(tài)值為第一常數(shù)，其余所述節(jié)點(diǎn)中未發(fā)生擾動的節(jié)點(diǎn)的擾動狀態(tài)值為第二常數(shù)，所述第一常數(shù)和所述第二常數(shù)為不同值，所述節(jié)點(diǎn)初始時刻的擾動狀態(tài)值為所述二維矩陣第一行或第一列的元素值；

所述通過所述LSTM-RTRBM深度學(xué)習(xí)模型，預(yù)測在所述當(dāng)前時刻后的一個或多個時間步長內(nèi)所述節(jié)點(diǎn)的擾動狀態(tài)值，包括：

通過所述LSTM-RTRBM深度學(xué)習(xí)模型，根據(jù)所述二維矩陣中，所述節(jié)點(diǎn)初始時刻的擾動狀態(tài)值，預(yù)測所述二維矩陣中對應(yīng)的，初始時刻之后的T個時間步長內(nèi)所述節(jié)點(diǎn)的擾動狀態(tài)值，其中T為大于0的自然數(shù)。

可選的，在獲取電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測數(shù)據(jù)之前，所述方法還包括：