[發(fā)明專利]基于不完整數(shù)據(jù)的深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)短期電壓穩(wěn)定性評估方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110698474.8
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113379279B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 關(guān)心;劉永楠;劉安琪
• 申請（專利權(quán)）人: 黑龍江大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26;G06N3/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 董玉嬌

基于不完整數(shù)據(jù)的深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)短期電壓穩(wěn)定性評估方法，涉及多母線電力系統(tǒng)中電壓穩(wěn)定性評估領(lǐng)域。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中短期電壓穩(wěn)定性的動(dòng)態(tài)評估方法中沒有考慮到故障發(fā)生時(shí)，所采集的母線電壓數(shù)據(jù)缺失導(dǎo)致評估結(jié)果準(zhǔn)確性差的問題。本發(fā)明方法，對于存在數(shù)據(jù)丟失情況，通過結(jié)合故障母線所對應(yīng)的關(guān)聯(lián)歷史數(shù)據(jù)及訓(xùn)練后的LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對丟失的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測，獲得故障母線的母線電壓預(yù)測值，并利用預(yù)測出的母線電壓預(yù)測對采樣結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)填充，最后利用填充后的數(shù)據(jù)對系統(tǒng)穩(wěn)定性進(jìn)行評估。本發(fā)明主要用于對多母線電力系統(tǒng)中電壓穩(wěn)定性進(jìn)行評估。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多母線電力系統(tǒng)中電壓穩(wěn)定性評估領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在電力系統(tǒng)中為了解決短期電壓穩(wěn)定性的問題，有兩種類型的解決方法。在硬件設(shè)備方面，我們可以使用動(dòng)態(tài)VAR補(bǔ)償設(shè)備。這是一種無功功率補(bǔ)償器，使得整個(gè)智能電網(wǎng)系統(tǒng)更加穩(wěn)定，但由于其價(jià)格昂貴并不能在所有的電網(wǎng)中投放使用。在系統(tǒng)管理控制方面，我們可以進(jìn)行短期電壓穩(wěn)定性評估并在評估后進(jìn)行系統(tǒng)的緊急控制(EC)，因此評估的準(zhǔn)確度將影響后續(xù)我們對系統(tǒng)的控制。

對于短期電壓穩(wěn)定性評估，一般有兩種方法。第一種是基于事件的STVS評估，另一種是基于響應(yīng)的STVS評估。第一種評估是在故障發(fā)生前，預(yù)先設(shè)定好可能發(fā)生的故障，在故障發(fā)生后根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的故障進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)救控制。第二種評估是在未知的故障發(fā)生的情況下，根據(jù)電壓波動(dòng)進(jìn)行STVS評估，在發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)下便觸發(fā)系統(tǒng)的緊急控制(EC)；因此，對于任意的故障，基于響應(yīng)的評估都可以進(jìn)行準(zhǔn)確的評估。相比于基于事件的評估的局限性，基于響應(yīng)的STVS評估對故障具有更高的包容度。

由于在多母線電力系統(tǒng)中，因?yàn)楦鞣N電力元件具有動(dòng)態(tài)特性(例如：感應(yīng)發(fā)電機(jī)，負(fù)荷等)，使得系統(tǒng)在受到大擾動(dòng)時(shí)的母線電壓是動(dòng)態(tài)的，特別是電網(wǎng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)下，母線電壓數(shù)據(jù)處于實(shí)時(shí)變化的階段，且特別容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失，因此，需要對多母線電力系統(tǒng)的短期電壓穩(wěn)定性進(jìn)行評估，來判斷多母線電力系統(tǒng)是否處于安全狀態(tài)。而現(xiàn)有的分析短期電壓穩(wěn)定性的動(dòng)態(tài)評估方法中沒有考慮到故障發(fā)生時(shí)，所采集的母線電壓數(shù)據(jù)缺失導(dǎo)致評估結(jié)果準(zhǔn)確性差的問題，因此，以上問題亟需解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中短期電壓穩(wěn)定性的動(dòng)態(tài)評估方法中沒有考慮到故障發(fā)生時(shí)，所采集的母線電壓數(shù)據(jù)缺失導(dǎo)致評估結(jié)果準(zhǔn)確性差的問題。本發(fā)明提供了一種基于不完整數(shù)據(jù)的深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)短期電壓穩(wěn)定性評估方法。

基于不完整數(shù)據(jù)的深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)短期電壓穩(wěn)定性評估方法，該評估方法用于對多母線電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性進(jìn)行評估，多母線電力系統(tǒng)的母線的條數(shù)為N，N為大于或等于2的整數(shù)；

該評估方法包括如下過程：

步驟一、獲得每條母線所對應(yīng)的訓(xùn)練后的LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，同時(shí)還獲得訓(xùn)練后的DDQN模型；

步驟二、在每個(gè)采樣時(shí)間段內(nèi)，采集N條母線的母線電壓數(shù)據(jù)，并獲得M個(gè)采樣結(jié)果，并判斷N是否等于M，結(jié)果為是，則判定無數(shù)據(jù)丟失，執(zhí)行步驟四；結(jié)果為否，則判定有數(shù)據(jù)丟失，執(zhí)行步驟三；

其中，M為整數(shù)；

步驟三、根據(jù)當(dāng)前采樣時(shí)間段內(nèi)的M個(gè)采樣結(jié)果，獲知在當(dāng)前采樣時(shí)間段內(nèi)存在N-M條母線發(fā)生故障；通過發(fā)生故障的N-M條母線所對應(yīng)的關(guān)聯(lián)歷史數(shù)據(jù)，以及發(fā)生故障的N-M條母線所對應(yīng)的N-M個(gè)訓(xùn)練后的LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，獲得發(fā)生故障的每條母線所對應(yīng)母線電壓預(yù)測值，從而獲得發(fā)生故障的N-M條母線所對應(yīng)的N-M個(gè)母線電壓預(yù)測值；再利用N-M個(gè)母線電壓預(yù)測值對M個(gè)采樣結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)填充，獲得N個(gè)采樣結(jié)果，其中，N個(gè)采樣結(jié)果分別為采集到的N條母線的母線電壓數(shù)據(jù)，執(zhí)行步驟三；