[發(fā)明專利]基于堆棧降噪自動編碼器的電力系統(tǒng)概率潮流計算方法

有效

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• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109599872B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余娟;楊燕;楊知方;向明旭;代偉;雷星雨;楊高峰;金黎明;古濟銘;韓思維
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學;國網(wǎng)重慶市電力公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06
• 代理公司: 重慶縉云專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 50237
• 代理人: 王翔

本發(fā)明公開了基于堆棧降噪自動編碼器的電力系統(tǒng)概率最優(yōu)潮流計算方法，主要步驟為：1)建立SDAE最優(yōu)潮流模型。2)獲取SDAE最優(yōu)潮流模型輸入層的輸入樣本X。3)對SDAE最優(yōu)潮流模型進行初始化。4)對SDAE最優(yōu)潮流模型進行訓(xùn)練，從而得到訓(xùn)練后的SDAE最優(yōu)潮流模型。5)采用MCS法對待計算概率潮流的電力系統(tǒng)的隨機變量進行抽樣，從而獲取計算樣本。6)將步驟5得到的訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)一次性輸入步驟4中訓(xùn)練完成的SDAE最優(yōu)潮流模型中，從而計算出最優(yōu)潮流在線概率。7)對所述最優(yōu)潮流在線概率進行分析，即繪制SDAE最優(yōu)潮流模型的輸出變量的概率密度曲線。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的概率最優(yōu)潮流求解，特別適用于新能源滲透率高導(dǎo)致系統(tǒng)不確定性增強的在線分析情況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)及其自動化領(lǐng)域，具體是基于堆棧降噪自動編碼器的電力系統(tǒng)概率最優(yōu)潮流計算方法。

背景技術(shù)

隨著可再生能源的日益普及，電力系統(tǒng)的不確定性激增。概率最優(yōu)潮流(POPF)可計及電力系統(tǒng)運行中的各種不確定性因素，已成為確保電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行的重要工具。現(xiàn)有的概率最優(yōu)潮流求解技術(shù)一般可以分為解析法和模擬法。前者僅適用于某些類型的概率分布，在實際應(yīng)用中無法處理概率最優(yōu)潮流的一般情況。后者計算結(jié)果精確，應(yīng)用靈活，但涉及大量的抽樣且需要重復(fù)求解非線性和非凸的最優(yōu)潮流(OPF)問題，導(dǎo)致計算時間較長。計算耗時已成為概率最優(yōu)潮流在電力行業(yè)實際應(yīng)用中的主要瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

為實現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術(shù)方案是這樣的，基于堆棧降噪自動編碼器的電力系統(tǒng)概率最優(yōu)潮流計算方法，主要包括以下步驟：

1)建立SDAE最優(yōu)潮流模型。

所述SDAE最優(yōu)潮流模型包括n個順序堆疊的DAE模型。其中，第l-1層DAE的輸入層為第l-2層DAE的中間層。第l-1層DAE的中間層為第l層DAE的輸入層。

所述DAE模型主要包括1個輸入層、1個中間層和1個輸出層。

輸入層的神經(jīng)元個數(shù)設(shè)為A。任意輸入層神經(jīng)元記為u_I，I＝1、 2…A。

輸入層的輸入樣本X中的數(shù)據(jù)主要包括電力系統(tǒng)中所有新能源節(jié)點和負荷節(jié)點的有功功率和無功功率。

中間層的神經(jīng)元個數(shù)設(shè)為M。任意輸入層神經(jīng)元記為v_i，i＝1、 2…M。

輸出層的神經(jīng)元個數(shù)設(shè)為Q。任意輸出層神經(jīng)元記為m_e,e＝1、 2…Q。

輸出層的輸出向量y中的數(shù)據(jù)主要包括電力系統(tǒng)節(jié)點電壓幅值和相角、發(fā)電機有功功率、發(fā)電機有功功率無功功率、支路有功功率、支路無功功率和發(fā)電成本。

建立SDAE最優(yōu)潮流模型的主要步驟如下：

1.1)隨機腐蝕訓(xùn)練輸入樣本X，從而得到局部受腐蝕的輸入樣本局部受腐蝕的輸入樣本如下所示：

式中，q_D為隨機局部腐蝕過程，即隨機選取一定數(shù)量的輸入變量置零。

1.2)利用編碼函數(shù)f_θ得到中間層a。中間層a如下所示：

式中，W為編碼函數(shù)的權(quán)值。b為編碼函數(shù)的偏置。s為激活函數(shù)。f_θ為編碼函數(shù)。為局部受腐蝕的輸入樣本。

激活函數(shù)s如下所示：

s(x)＝max(0，x)。 (3)

式中，x為輸入向量X中的數(shù)據(jù)。