[發(fā)明專利]配電變壓器臺區(qū)負(fù)荷預(yù)測方法、系統(tǒng)、裝置及介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110752204.0
• 申請日: 2021-07-02
• 公開（公告）號: CN113673742B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳俊斌;余濤
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/04;G06K9/62;G06F16/2458
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 鄭宏謀

1.一種配電變壓器臺區(qū)負(fù)荷預(yù)測方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取配電變壓器的運行數(shù)據(jù)，根據(jù)運行數(shù)據(jù)獲取負(fù)荷功率序列；

在時間上按照預(yù)設(shè)的滑動窗口長度對所述負(fù)荷功率序列進行劃分，獲得多個功率序列；

根據(jù)所述功率序列構(gòu)建獲得若干個無向圖；

將所述無向圖輸入預(yù)設(shè)的圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中進行預(yù)測，獲得負(fù)荷預(yù)測數(shù)據(jù)；

其中，所述圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于對無向圖中的圖數(shù)據(jù)進行挖掘，獲取所述圖數(shù)據(jù)中的屬性特征和時間關(guān)聯(lián)性特征；

所述配電變壓器臺區(qū)負(fù)荷預(yù)測方法還包括構(gòu)建并訓(xùn)練圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的步驟：

獲取配電變壓器的第一運行數(shù)據(jù)，根據(jù)第一運行數(shù)據(jù)獲取第一負(fù)荷功率序列；

在時間上按照預(yù)設(shè)的滑動窗口長度對所述第一負(fù)荷功率序列進行劃分，獲得多個第一功率序列；

根據(jù)所述第一功率序列構(gòu)建獲得若干個第一無向圖；

構(gòu)建帶殘差機制的圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；

根據(jù)所述第一無向圖和預(yù)設(shè)的損失函數(shù)對圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練，獲得訓(xùn)練后的圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；

所述根據(jù)所述功率序列構(gòu)建獲得若干個無向圖，包括：

獲取所述功率序列的初始功率點和結(jié)束功率點作為無向圖的節(jié)點；

將任意兩個節(jié)點相連形成邊，根據(jù)所述兩個節(jié)點之間的時間間隔獲取權(quán)重，并將所述權(quán)重賦予所述邊；

對所有所述節(jié)點進行連邊并對所述邊賦予權(quán)重后，獲得若干個無向圖；

所述圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過以下公式對無向圖進行特征提取：

其中，e_i,j為邊的權(quán)重；為第i個節(jié)點經(jīng)過k次卷積后的節(jié)點特征；Γ表示可導(dǎo)的，且與輸入順序無關(guān)的函數(shù)；γ和φ表示可導(dǎo)的函數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配電變壓器臺區(qū)負(fù)荷預(yù)測方法，其特征在于，所述圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括1個第一全連接層、4個圖殘差卷積層、1個圖池化層以及4個第二全連接層；

所述第一全連接層用于將無向圖的低維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成高維數(shù)據(jù)；

所述圖殘差卷積層用于根據(jù)無向圖的高維數(shù)據(jù)提取結(jié)構(gòu)特征；

所述圖池化層用于對提取到的結(jié)構(gòu)特征進行聚合，獲得聚合信息；

所述第二全連接層用于將聚合信息與預(yù)測負(fù)荷進行非線性映射。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配電變壓器臺區(qū)負(fù)荷預(yù)測方法，其特征在于，所述帶殘差機制的圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的表達(dá)式為：

其中，σ()為激活函數(shù)；α_l表示原始特征的殘差衰減因子；β_l表示權(quán)重矩陣的衰減因子；I_n為單位矩陣；W^(l)表示第l個權(quán)重矩陣。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配電變壓器臺區(qū)負(fù)荷預(yù)測方法，其特征在于，所述損失函數(shù)的表達(dá)式為：

其中，y_n為模型真實值；為模型預(yù)測值。