[發(fā)明專利]基于交錯疊加CNN-LSTM模型的調(diào)相機(jī)無功出力建模方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210224056.X
• 申請日: 2022-03-09
• 公開（公告）號: CN114676625A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王琳;王宏華;路天航;王成亮
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué);江蘇方天電力技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N3/04;G06N3/08;G06F119/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 羅運(yùn)紅

1.一種基于交錯疊加CNN-LSTM模型的調(diào)相機(jī)無功出力建模方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1：選取調(diào)相機(jī)勵磁電流和勵磁電壓作為輸入的樣本數(shù)據(jù)，調(diào)相機(jī)的無功輸出量和系統(tǒng)電壓作為輸出的樣本數(shù)據(jù)，根據(jù)調(diào)相機(jī)無功調(diào)節(jié)仿真結(jié)果獲取訓(xùn)練樣本和測試樣本；

步驟2：將所述訓(xùn)練樣本和所述測試樣本進(jìn)行數(shù)據(jù)歸一化預(yù)處理，即將樣本數(shù)據(jù)的數(shù)值映射到[-1,1]之間；

步驟3：將基于交錯疊加的CNN模型與LSTM模型融合構(gòu)建基于交錯疊加CNN-LSTM模型；

步驟4：加載經(jīng)過處理的樣本數(shù)據(jù)到基于交錯疊加CNN-LSTM模型中；

步驟5：選取并調(diào)整基于交錯疊加CNN-LSTM模型的超參數(shù)；

步驟6：訓(xùn)練并測試基于交錯疊加CNN-LSTM模型；

步驟7：評估基于交錯疊加CNN-LSTM模型的性能指標(biāo)，判斷是否達(dá)到性能指標(biāo)，如果未能達(dá)到性能指標(biāo)，返回步驟5，調(diào)整基于交錯疊加CNN-LSTM模型的超參數(shù)，經(jīng)過反復(fù)調(diào)整超參數(shù)并訓(xùn)練和測試基于交錯疊加CNN-LSTM模型，如果達(dá)到性能指標(biāo)，獲得最優(yōu)的基于交錯疊加CNN-LSTM模型的調(diào)相機(jī)無功出力模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于交錯疊加的CNN模型包括卷積單元1、卷積單元2、卷積單元3、卷積單元4、卷積單元5、卷積單元6、最大池化層、平均池化層和連接層，其中，卷積單元1、卷積單元3和卷積單元5的結(jié)構(gòu)相同，卷積單元2、卷積單元4和卷積單元6的結(jié)構(gòu)相同；

卷積單元1、卷積單元2、卷積單元3、卷積單元4、卷積單元5和卷積單元6順序連接，卷積單元6連接到兩個并行分支層，這兩個并行分支層是最大池化層和平均池化層，最大池化層和平均池化層的大小為3×3，滑動步長為1，最大池化層和平均池化層一起連接到連接層，形成基于交錯疊加的CNN模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于交錯疊加的CNN模型中卷積單元1、卷積單元3和卷積單元5采用第一種結(jié)構(gòu)，第一種結(jié)構(gòu)的主支路按照二維卷積層1、批量歸一化層1、激活層1、二維卷積層2、批量歸一化層2、激活層2、添加層和最大池化層1順序連接，第一種結(jié)構(gòu)的分支路從激活層1通過二維卷積層3和批量歸一化層3連接到添加層；

卷積單元2、卷積單元4和卷積單元6采用第二種結(jié)構(gòu)，第二種結(jié)構(gòu)的主支路按照二維卷積層1、批量歸一化層1、激活層1、二維卷積層2、批量歸一化層2、激活層2、添加層和最大池化層1順序連接，第二種結(jié)構(gòu)的分支路從激活層1直接連接到添加層；

卷積單元1中二維卷積層1和二維卷積層2的卷積核大小為2×1且深度為32，二維卷積層3的卷積核大小為1×1且深度為32，二維卷積層1和二維卷積層3的滑動步長為2，二維卷積層2的滑動步長為1；

卷積單元2中二維卷積層1和二維卷積層2的卷積核大小為2×1且深度為32，二維卷積層1的滑動步長為2，二維卷積層2的滑動步長為1；

卷積單元3中二維卷積層1和二維卷積層2的卷積核大小為2×1且深度為64，二維卷積層3的卷積核大小為1×1且深度為64，二維卷積層1和二維卷積層3的滑動步長為2，二維卷積層2的滑動步長為1；

卷積單元4中二維卷積層1和二維卷積層2的卷積核大小為2×1且深度為64，二維卷積層1滑動步長為2，二維卷積層2的滑動步長為1；

卷積單元5中二維卷積層1和二維卷積層2的卷積核大小為2×1且深度為128，二維卷積層3的卷積核大小為1×1且深度為128，二維卷積層1和二維卷積層3的滑動步長為2，二維卷積層2的滑動步長為1；

卷積單元6中二維卷積層1和二維卷積層2的卷積核大小為2×1且深度為128，二維卷積層1的滑動步長為2，二維卷積層2的滑動步長為1；

最大池化層1的大小為2×2，滑動步長為2。