[發(fā)明專利]一種對量測噪聲魯棒的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電網(wǎng)潮流方程線性化計(jì)算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810921668.8
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN108899910B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉羽霄;張寧;王毅;康重慶;盧丹
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06
• 代理公司: 11201 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 羅文群<國際申請>=<國際公布>=<進(jìn)入

本發(fā)明涉及一種對量測噪聲魯棒的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電網(wǎng)潮流方程線性化計(jì)算方法，屬于電網(wǎng)潮流計(jì)算領(lǐng)域以及數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域。首先整理電網(wǎng)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)；然后求解線性化的潮流方程參數(shù)，包含潮流方程參數(shù)初值求解、參數(shù)粗調(diào)整、參數(shù)細(xì)調(diào)整；最后利用求解得到的線性化潮流方程進(jìn)行電網(wǎng)實(shí)時(shí)潮流計(jì)算。本發(fā)明利用電網(wǎng)歷史量測數(shù)據(jù)對潮流方程進(jìn)行線性化，對量測數(shù)據(jù)中的噪聲魯棒，可以提高電網(wǎng)潮流方程計(jì)算的精度、減少電網(wǎng)運(yùn)行過程中的計(jì)算量，有助于降低電網(wǎng)運(yùn)行成本，在涉及較多不確定性分析的電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評估計(jì)算等領(lǐng)域有廣闊應(yīng)用場景；本方法充分考慮了量測數(shù)據(jù)中的噪聲，更加符合實(shí)際電網(wǎng)中的情況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種對量測噪聲魯棒的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電網(wǎng)潮流方程線性化計(jì)算方法，屬于電網(wǎng)潮流計(jì)算領(lǐng)域以及數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電網(wǎng)潮流分析與優(yōu)化是電力系統(tǒng)規(guī)劃、運(yùn)行、控制的基礎(chǔ)，然而電網(wǎng)潮流方程的非線性給電網(wǎng)分析與優(yōu)化算法帶來了高計(jì)算負(fù)擔(dān)以及較差收斂性的挑戰(zhàn)。尤其是對于涉及較多不確定性分析的電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評估計(jì)算，以及涉及高實(shí)時(shí)性計(jì)算的電力市場節(jié)點(diǎn)電價(jià)計(jì)算，都對算法的計(jì)算時(shí)間與計(jì)算收斂性有較高要求。以往基于模型的電網(wǎng)潮流方程線性化計(jì)算方法難以保證計(jì)算精度。

近期文獻(xiàn)Liu Y,Zhang N,Wang Y,et al.Data-Driven Power FlowLinearization:A Regression Approach[J].IEEE Transactions on Smart Grid,2018使用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法對潮流方程進(jìn)行線性化，這種方法利用電網(wǎng)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)量測數(shù)據(jù)線性化潮流。由于是針對特定電網(wǎng)的情況“定制”的線性化潮流方程，這種方法可以大幅度提升線性化潮流方程的計(jì)算精度。

但是電網(wǎng)量測數(shù)據(jù)含有噪聲，文獻(xiàn)Liu Y,Zhang N,Wang Y,et al.Data-DrivenPower Flow Linearization:A Regression Approach[J].IEEE Transactions on SmartGrid,2018中的方法在量測數(shù)據(jù)含有噪聲時(shí)精度大幅降低。目前尚沒有研究提出對量測噪聲魯棒的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電網(wǎng)潮流方程線性化計(jì)算方法。

除此之外，本專利所涉及的步驟中包括調(diào)用商用最優(yōu)化求解軟件包Mosek。Mosek是求解大規(guī)模線性規(guī)劃、混合整數(shù)線性規(guī)劃、二次規(guī)劃、混合整數(shù)二次規(guī)劃、錐優(yōu)化等凸優(yōu)化的商用軟件包。Mosek與C、C#、Java、Python、Matlab等語言都有較好的交互。Mosek使用內(nèi)點(diǎn)法為主要的最優(yōu)化求解算法，具體原理見文獻(xiàn)Andersen E D,Andersen K D.The MOSEKinterior point optimizer for linear programming:an implementation of thehomogeneous algorithm[M]//High performance optimization.Springer,Boston,MA,2000:197-232。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種對量測噪聲魯棒的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電網(wǎng)潮流方程線性化計(jì)算方法。利用電網(wǎng)歷史量測數(shù)據(jù)對潮流方程進(jìn)行線性化，對量測數(shù)據(jù)中的噪聲魯棒，以提高電網(wǎng)潮流方程計(jì)算的精度、減少電網(wǎng)運(yùn)行過程中的計(jì)算量，有助于降低電網(wǎng)運(yùn)行成本，在涉及較多不確定性分析的電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評估計(jì)算等領(lǐng)域有廣闊應(yīng)用場景。

本發(fā)明提出的對量測噪聲魯棒的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電網(wǎng)潮流方程線性化計(jì)算方法，包括以下步驟：

(1)對電網(wǎng)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)中的量測數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，量測數(shù)據(jù)包括節(jié)點(diǎn)有功功率注入、節(jié)點(diǎn)無功功率注入、節(jié)點(diǎn)電壓相角和節(jié)點(diǎn)電壓幅值；具體步驟如下：