[發明專利]一種電力系統運行潮流樣本的生成方法及平臺

有效

• 申請號: 201911145784.6
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110829436B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 陳鎏凱;武志剛;管霖
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06;G06F8/30;G06Q50/06
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 林梅繁

本發明屬于電力系統運行分析與計算領域，涉及一種電力系統運行潮流樣本生成方法，包括：S1、獲取潮流樣本生成需求；S2、基于電壓初值生成環節，生成節點電壓初值；S3、根據節點電壓初值，利用潮流生成方法，求得節點注入功率，所有節點電壓和節點注入功率合起來成為一個潮流樣本；S4、基于電壓初值修正環節，檢查已生成的潮流樣本，若不符合需求，則通過修正節點電壓初值的方式，將潮流樣本調整至所需狀態。本發明潮流樣本生成速度與現有技術相比有大幅度的提升；根據給定節點電壓直接求得節點注入功率，無需迭代求解，解決了現有潮流樣本生成方法中需要迭代法求解潮流的問題。本發明還提供一種電力系統運行潮流樣本生成平臺。

技術領域

本發明屬于電力系統運行分析與計算領域，涉及一種電力系統運行潮流樣本生成方法及平臺。

背景技術

樣本是數據驅動方法中的基本數據對象，數據驅動方法應用于研究電力系統運行問題，最基本的問題是生成大規模的潮流樣本數據集。數據驅動方法對樣本需求量大，而且需要樣本集能充分反映問題空間的需求。由于實際運行數據存在數據偏置，無法反映運行空間的全貌，因此需要生成樣本進行補充，這一問題稱為潮流樣本生成問題。該問題需要樣本生成方法能夠快速生成大量樣本，且樣本具有良好的數據分布。

現有樣本生成方法有計劃潮流法和連續潮流法，僅能做到生成出來樣本，但生成效率和數據集分布不能滿足需求，存在的關鍵問題為：現有方法依賴于迭代法潮流計算，面臨病態問題和潮流不收斂的問題。

計劃潮流法通過給定潮流計算的定解條件求解潮流，其算法流程如圖1所示，首先根據檢修計劃、發電計劃和負荷預測結果確定潮流計算的定解條件，計算交流潮流解。如果潮流無解，則調整定解條件，重新求解。如果潮流有解，再進一步根據各物理量的約束校核潮流樣本。若樣本不符合約束則調整定解條件，重新求解；若樣本符合約束，則輸出計劃潮流。

計劃潮流法面臨潮流收斂性、合理性和可行性這三個主要問題，導致計劃潮流法生成潮流樣本難度大、耗時很長。對于大規模電網、重負荷情況，潮流計算的已知量較難合理給出，導致初始給定條件下潮流不收斂；當潮流收斂時，進一步校核無功、電壓、功率因數等運行約束，往往需要根據校核結果調整潮流定解條件。反復調整迭代的過程缺乏完善的理論指導，往往只能由有經驗的人員花費大量的時間和精力進行人工調整。

計劃潮流法的缺點是面臨潮流不收斂問題和病態問題時，對運行方式計劃人員的經驗要求極為苛刻且工作量巨大，需要花費大量時間才能生成一個樣本。

連續潮流法需要給定一個已有的潮流樣本(下稱基態潮流)，應用于求取狀況連續變化到靜態穩定邊界的潮流樣本。方法連續變化定解條件直到潮流不收斂的過程中，可以確保每一次都得到一個樣本。值得注意的是，連續潮流法一次連續變化所得到的樣本無論多少個，都位于該變化方向的同一條PV曲線上，反映的是單一的變化曲線，而非電力系統運行空間的形態。

連續潮流法的缺點是生成的樣本位于同一變化趨勢上，改變了樣本分布，將對數據驅動方法產生模型偏差。

因此，目前的樣本生成方法的生成效率遠不能滿足應用需求，數據驅動方法研究的大部分時間被樣本生成方法占用，嚴重限制了解決電力系統問題的數據驅動方法的發現、調整和實證。

發明內容

針對現有潮流樣本生成方法存在的樣本生成速度過慢、面臨病態潮流、面臨潮流不收斂問題，本發明提供一種電力系統運行潮流數據樣本生成方法。

本發明還提供一種電力系統運行潮流數據樣本生成平臺。

本發明電力系統運行潮流樣本生成方法采用如下技術方案實現：

一種電力系統運行潮流樣本生成方法，包括：

S1、獲取潮流樣本生成需求；

S2、基于電壓初值生成環節，生成節點電壓初值；