[發(fā)明專利]一種基于多場景生成的技術線損影響因素定量分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010185925.3
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111552911B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設計）人: 謝吉華;陳暢;龍寰;王崢;李國棟;滿玉巖;李樹鵬;于光耀;陳培育
• 申請（專利權）人: 東南大學;國網(wǎng)天津市電力公司電力科學研究院;國網(wǎng)天津市電力公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N3/0475;G06N3/094;G06Q50/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于多場景生成的技術線損影響因素定量分析方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)確定技術線損的影響因素，構建技術線損影響因素指標體系；

(2)基于多場景生成方法生成負荷及風光出力場景；

(3)根據(jù)步驟(2)中生成的負荷及風光出力場景，通過對技術線損影響因素指標體系數(shù)據(jù)進行隨機變動，生成技術線損影響因素樣本數(shù)據(jù)集；

(4)根據(jù)步驟(3)中生成的技術線損影響因素樣本數(shù)據(jù)集，利用神經(jīng)網(wǎng)絡建立技術線損影響因素計算模型；

(5)構建技術線損影響因素分析場景，利用技術線損影響因素計算模型，獲取不同技術線損影響因素分析場景下的技術線損變動值，通過分析對比得出技術線損影響因素分析場景中，對技術線損影響程度較大的主要影響因素及其協(xié)同因素；

其中，步驟(1)所述的影響因素包括線路長度、功率因數(shù)、可再生能源滲透率、變電容量、變壓器負載率、變壓器型號和導線型號；技術線損的影響因素集及相應指標體系由線損分析人員根據(jù)電網(wǎng)實際需要確定，其中：

指標體系表示為：F＝{f₁,f₂,...,f_i,...}

指標變化范圍表示為：R＝{r₁,r₂,...,r_i,...}；

步驟(2)中通過電網(wǎng)數(shù)據(jù)源獲取用戶負荷及風光出力歷史數(shù)據(jù)集，利用生成式對抗網(wǎng)絡生成考慮時空相關性的負荷及風光出力場景；

步驟(3)的具體步驟如下：

(31)利用大量負荷及風光出力場景，對各個技術線損影響因素指標f_i進行隨機變動，得到技術線損影響因素指標不同取值組合下的數(shù)據(jù)集C＝[c₁；c₂；...；c_j；...],其中,N_c為技術線損影響因素指標取值組合個數(shù)；

(32)通過潮流計算得出技術線損影響因素指標不同取值組合下的技術線損率TL，技術線損率的計算公式為：

不考慮用戶異常用電、抄表不及時在內(nèi)的管理線損，其中，為第j種技術線損影響因素指標取值組合下通過潮流計算得出的電網(wǎng)總供電量，為第j種技術線損影響因素指標取值組合下通過潮流計算得出的電網(wǎng)總用電量；

(33)比較數(shù)據(jù)集U＝[C,TL]中的技術線損影響因素指標及技術線損率，相對于各變量平均值的變動率，并進行歸一化處理，生成技術線損影響因素樣本數(shù)據(jù)集U′＝[C′,TL′]，具體計算公式如下：

其中，為數(shù)據(jù)集U中第j種技術線損影響因素指標取值組合下的第i個變量值，為數(shù)據(jù)集U中第i個變量的平均值，為數(shù)據(jù)集U中第j種技術線損影響因素指標取值組合下的第i個變量相對于該變量平均值的變動率，為的最小值，為的最大值；

步驟(4)基于技術線損影響因素樣本數(shù)據(jù)集U′，以C′作為輸入數(shù)據(jù)，TL′作為輸出數(shù)據(jù)，利用多層感知機進行學習訓練，建立技術線損影響因素計算模型；并以平均絕對誤差和平均絕對百分比誤差作為技術線損變動誤差評估標準，計算公式如下所示：

其中，N_t為測試集的樣本個數(shù)，為測試集中第j種技術線損影響因素指標取值組合下多層感知機的技術線損變動輸出值，為測試集中第j種技術線損影響因素指標取值組合下的技術線損變動實際值；

步驟(5)具體步驟如下：

(51)確定每個技術線損影響因素指標f_i在變化范圍r_i內(nèi)相對于該影響因素指標的平均值的變動步長x_i；

(52)構建單一影響因素變動的技術線損影響因素分析場景S＝[s₁；s₂；...；s_i；...]，其中s_i為技術線損影響因素指標f_i以步長x_i變化，其他影響因素f_m(m≠i)取值為時構成的數(shù)據(jù)集；

(53)基于技術線損影響因素計算模型，計算步驟(52)中各個單一影響因素的變動的技術線損影響因素分析場景的技術線損變動大小，分析技術線損變動曲線，計算各技術線損影響因素的單變量影響度并對其進行排序，以此反映各技術線損影響因素在單位范圍內(nèi)變動對技術線損變動的影響程度，以確定技術線損主要影響因素，單變量影響度的計算公式定義為：

其中SF(f_i)為技術線損影響因素f_i的單變量影響度，TL_i′_max和TL_i′_min分別為技術線損影響因素f_i在其變動范圍r_i內(nèi)技術線損率的變動最大值和最小值，r_imax和r_imin為技術線損影響因素f_i的變動范圍的最小值和最大值；

(54)針對主要影響因素，構建雙主要影響因素變動的技術線損影響因素分析場景B＝[b₁；b₂；...；b_i；...]，其中b_i為技術線損主要影響因素指標f_i和f_j(j≠i)分別以步長x_i和x_j變化，其他影響因素f_m(m≠i,j)取值為時構成的數(shù)據(jù)集；

(55)基于技術線損影響因素計算模型，計算步驟(54)中雙影響因素變動的技術線損影響因素分析場景的技術線損變動大小，計算各技術線損影響因素的雙變量影響度，分析雙變量影響度曲線，根據(jù)雙變量影響度總和判斷這兩個主要影響因素之間的協(xié)同作用，確定各技術線損主要影響因素的協(xié)同因素；具體如下：

若雙變量影響度總和為正數(shù)，則說明二者之間的協(xié)同作用為正，表示當其他主要影響因素固定在均值，同時調(diào)節(jié)這兩個主要影響因素時，技術線損的變動幅度更大；

若雙變量影響度總和為負數(shù)，則說明二者之間的協(xié)同作用為負，表示當其他主要影響因素固定在均值，同時調(diào)節(jié)這兩個主要影響因素時，技術線損的變動幅度更??；

雙變量影響度的計算公式為：

BF(f_i＝a,f_j＝b)＝TL'(f_i＝a,f_j＝b)-TL'(f_i＝a)-TL'(f_j＝b)

其中，BF(f_i＝a,f_j＝b)為主要影響因素f_i和f_j(j≠i)分別取值為a和b時的雙變量影響度，TL′(f_i＝a,f_j＝b)為當要影響因素f_i和f_j分別取值為a和b，其他主要影響因素固定在均值的情況下技術線損率的變動大小，TL′(f_i＝a)為主要影響因素f_i取值為a，其他主要影響因素固定在均值的情況下技術線損率的變動大小，TL′(f_j＝b)為主要影響因素f_j取值為b，其他主要影響因素固定在均值的情況下技術線損率的變動大小。