[發(fā)明專利]基于主成分分析和多元回歸算法的電壓越限預(yù)測模型

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711246872.6
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN108123436B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣正威;朱炳銓;張亮;張鋒明;楊才明;章立宗;余杰;張心心;沈祥;金學(xué)奇;吳凌燕;李康毅;章琦;孫瀅濤;孔錦標;張旭陽;柴鐵洪;許麗萍;陳水標;陳培東;李孝蕾;任明輝;周進;葉淑英
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)浙江省電力公司紹興供電公司;國網(wǎng)浙江省電力公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 杭州華鼎知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33217
• 代理人: 項軍

本發(fā)明公開了一種基于主成分分析和多元回歸算法的電壓越限預(yù)測模型，首先采用主成分分析法確定電壓越限預(yù)測的主要影響因素，進一步以多元回歸方法建立電壓越限的預(yù)測模型，可以獲得更具科學(xué)性和準確性的配電網(wǎng)電壓越限預(yù)測情況，從而有利于全面地考察不同地區(qū)配電網(wǎng)的運行情況，有利于發(fā)現(xiàn)電壓存在越限風(fēng)險的區(qū)域，并及早對該預(yù)警問題進行處理，提高電網(wǎng)運行效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及電壓越限預(yù)測。

背景技術(shù)

電壓是電能質(zhì)量的重要指標之一，它綜合反映了電力系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、運行、維護和經(jīng)營管理的水平，是電網(wǎng)經(jīng)營的一項重要經(jīng)濟、技術(shù)指標。隨著電網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)模迅速擴大，新能源發(fā)電設(shè)備不斷投運，電網(wǎng)的電能供應(yīng)水平得到了大幅度提升，但電力負荷總量的迅猛提升，導(dǎo)致部分地區(qū)配網(wǎng)設(shè)備難以滿足工作需求，配網(wǎng)線路末端電壓波動問題嚴重，電壓越限問題時有發(fā)生。

由于末端配電網(wǎng)拓撲、負荷的多變性，同時考慮到線路參數(shù)和變壓器運行方式的獲取困難，通過傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建模和潮流計算的方式進行電壓越限問題的分析與診斷的可行性較為不足。此外電壓越限問題的影響因素較多，包括配變?nèi)萘俊⑴渥冐撦d、電源距離、母線電壓、功率因素、母線供電半徑、線徑寬度、關(guān)聯(lián)的同母線配變電壓及環(huán)境溫度等等因素，且這些因素在導(dǎo)致電壓越限的結(jié)果中所占的比重各不相同，而且不同的電壓越限記錄中各因素的比重都不盡相同。因此，如果僅僅是將所有可能導(dǎo)致電壓越限問題的因素進行等比重分析，對電壓的越限情況進行預(yù)測顯然是不合理的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于主成分分析和多元回歸算法的電壓越限預(yù)測模型，提高電壓越限預(yù)測的科學(xué)性和準確性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：基于主成分分析和多元回歸算法的電壓越限預(yù)測模型，包括，

電壓越限關(guān)聯(lián)因素分析模塊，對電網(wǎng)內(nèi)外部的數(shù)據(jù)進行處理，利用相關(guān)性分析確定與電壓越限存在關(guān)聯(lián)的因素；

電壓越限關(guān)聯(lián)因素篩選模塊，根據(jù)歷史電壓越限數(shù)據(jù)確定越限時間，并分析該越限時間下關(guān)聯(lián)因素與對應(yīng)額定指標的關(guān)系，如果該關(guān)聯(lián)因素在電壓越限時存在較大偏移，則保留，否則刪除；

主成分分析模塊，將保留下來的關(guān)聯(lián)因素定義為影響因素，對影響因素進行主成分分析，計算每個影響因素的因子載荷，并求取該因子載荷的絕對值，保留因子載荷絕對值大的影響因素作為電壓越限預(yù)測的主要影響因素；

影響因素權(quán)重確定模塊，根據(jù)電壓越限歷史數(shù)據(jù)和越限主要影響因素的時序數(shù)據(jù)建立電壓越限與主要影響因素的多元回歸數(shù)學(xué)模型，確定各主要影響因素權(quán)重；

電壓判別線確定模塊，對主要影響因素的時序數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練，確定電壓越限的自回歸模型，然后根據(jù)主要影響因素的權(quán)重和電壓越限判定值確定電壓判別線；

電壓越限概率計算模塊，根據(jù)當(dāng)前電壓在多維空間中的位置與判別線的幾何距離，計算電壓越限概率，從而對電壓越限情況進行預(yù)測。

優(yōu)選的，所述電網(wǎng)內(nèi)外部的數(shù)據(jù)包括配變?nèi)萘俊㈦娫淳嚯x、母線供電電壓、線徑寬度、配變負載、功率因素、母線電壓、線路材料、允許電流、環(huán)境溫度、地區(qū)產(chǎn)值。

優(yōu)選的，主成分分析模塊中，保留因子載荷絕對值大于0.6的影響因素，并將其作為電壓越限的主要影響因素。

優(yōu)選的，當(dāng)主要影響因素少于3個時將因子載荷絕對值在0.5～0.6之間的因素也作為主要影響因素。

優(yōu)選的，所述影響因素權(quán)重確定模塊是以臺區(qū)配變?yōu)閱挝唤㈦妷涸较夼c相關(guān)因素的多元回歸模型，該多元回歸模型如下示：

其中，y為電壓歸一值；x_i為相關(guān)因素做歸一化處理后的歷史數(shù)據(jù)；w_i為各類因素影響的權(quán)重。

優(yōu)選的，電壓判別線L，如下式：