[發明專利]一種基于支持向量回歸的配電網三相潮流線性化方法

有效

• 申請號: 202011357025.9
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112542838B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 王珍意;朱濤;趙川;路學剛;趙珍玉;吳洋
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生;于洪

本發明涉及一種基于支持向量回歸的配電網三相潮流線性化方法，屬于配電網技術領域。該方法包括數據驅動的三相線性化潮流建模、支持向量回歸、基于支持向量回歸的三相潮流線性化和在線三相潮流線性化計算四大步驟。本發明采用數據驅動的方法，以支持向量回歸為基礎，對配電網潮流進行線性化近似，從而獲得準確高效的電力系統潮流線性化模型。在線潮流計算只需要利用訓練得到的三相潮流線性化模型進行潮流計算，在進行潮流計算時不需要進行矩陣求逆計算，潮流計算效率高，可以廣泛應用于電力系統分析，從而獲得高效準確的潮流分析結果。

技術領域

本發明屬于配電網技術領域，具體涉及一種基于支持向量回歸的配電網三相潮流線性化方法。

背景技術

近年來，隨著主動配電網技術的發展、大量分布式電源和具有需求側響應能力的負荷并入電網，主動配電網出現電壓越限、支路過載以及三相不平衡等問題，準確高效的電力系統分析對于解決以上問題尤為重要。潮流方程是電力系統分析的基礎，但是傳統電力系統潮流方程存在非線性的特點，從而導致優化問題不收斂、計算速度慢等難題。潮流線性化是解決上述問題的目前比較普遍的方法。目前的潮流線性化方法主要利用已有的電力系統潮流模型，對模型中的一些非線性項進行線性化近似，從而達到潮流方程線性化的目的。

目前以電力系統模型為基礎的潮流線性化方法的準確性依賴于電力系統模型的準確性。但是在目前情況下，配電網的模型參數以理論參數為主，不是實測參數，存在很大誤差。其次，系統模型參數會由于環境因素(如溫度)進行變化，因此配電網模型參數并不能反映系統真實情況，存在很大誤差，從而導致以模型為基礎的潮流線性化方法不準確，從而影響電力系統分析的準確性。

同時，目前以電力系統模型為基礎的潮流線性化方法，主要采用對于原潮流方程的非線性項進行數學近似，其準確性和數學擬合方式密切相關，目前已有的非線性項近似方式在數學上仍存在誤差較大的缺點，從而導致潮流結果不準確。且由于主動配電網用戶眾多、結構復雜，獲取完整準確的配電網模型較為困難，從而使以電力系統模型為基礎的潮流線性化方法難以實施。因此如何克服現有技術的不足是目前配電網技術領域亟需解決的問題。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術的不足，提供一種基于支持向量回歸的配電網三相潮流線性化方法，該方法從數據驅動的角度，提出利用支持向量回歸方法進行配電網潮流線性化，從而獲得準確高效的電力系統潮流線性化模型，用于電力系統分析。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種基于支持向量回歸的配電網三相潮流線性化方法，包括如下步驟：

步驟(1)，數據驅動的三相線性化潮流建模：

建立支路潮流和節點電壓關于注入功率的線性化潮流方程模型，包括支路潮流方程、節點電壓方程、功率平衡方程和電壓參考點方程；

步驟(2)，支持向量回歸：

針對訓練集{(x₁,y₁),...,(x_N,y_N)}，其中x表示特征向量，y表示標簽，N表示訓練集數量，定義線性回歸方程為

f(x)＝w^Tx+b (7)

其中，w表示系數矩陣，b表示參數向量，T表示矩陣的轉置；

該線性方程由以下支持向量優化模型獲得：

其中，w,ξ_i,b是優化變量，β和ε是設定參數，β為正數；優化目標函數為最小化損失函數；

步驟(3)，基于支持向量回歸的三相潮流線性化：

將步驟(1)中支路潮流方程、節點電壓方程進行如下轉化：