[發(fā)明專利]一種基于含光伏配電網(wǎng)的電能質(zhì)量擾動(dòng)預(yù)測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211513680.8
• 申請(qǐng)日: 2022-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116384525A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王飛;馬承芳;湛頂;董豫含;柳林;張力;鄒軍;曹璐璐;李濤;楊文星;姚平;王鑫一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)湖北省電力有限公司荊州供電公司;長(zhǎng)江大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/0442;G06N3/0455;G06N3/0464;G06N3/048;G06N3/08;H02J3/00
• 代理公司: 荊州市亞德專利事務(wù)所(普通合伙) 42216
• 代理人: 喬士鋮

該含光伏配電網(wǎng)的電能質(zhì)量擾動(dòng)預(yù)測(cè)方法解決了其他方法對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)難以實(shí)施、建模復(fù)雜、運(yùn)行緩慢的問(wèn)題，優(yōu)勢(shì)在于：1）步驟3利用深度學(xué)習(xí)方法建立了基于LSTM的編解碼器模型的含光伏配電網(wǎng)電能質(zhì)量擾動(dòng)預(yù)測(cè)模型，解決了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)構(gòu)難確定、訓(xùn)練速度慢、預(yù)測(cè)精度低的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)含光伏配電網(wǎng)的電能質(zhì)量擾動(dòng)的有效預(yù)測(cè)；2）步驟3中所構(gòu)建模型使用深度學(xué)習(xí)方法，無(wú)需人工提取特征，解決了支持向量機(jī)等傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)方法對(duì)大規(guī)模訓(xùn)練樣本難以實(shí)施的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電氣工程和電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，涉及一種基于含光伏配電網(wǎng)的電能質(zhì)量擾動(dòng)預(yù)測(cè)方法。

背景技術(shù)

主動(dòng)配電網(wǎng)作為充分利用分布式能源的一種有效形式，能夠提高分布式可再生能源的利用率，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電等間歇式分布式電源、波動(dòng)性負(fù)荷以及高比例的電力電子換流器(如逆變器、電動(dòng)汽車充電裝置、固態(tài)切換開(kāi)關(guān)等)的應(yīng)用，造成諸多種類電能質(zhì)量問(wèn)題并存，使得含高滲透率分布式電源的主動(dòng)配電網(wǎng)中電能質(zhì)量問(wèn)題(諧波、電壓暫降／暫升、短時(shí)中斷、電壓波動(dòng)與閃變、不平衡等)更為復(fù)雜且突出。特別的在交直流混合主動(dòng)配電網(wǎng)中，不僅在同一地點(diǎn)多類電能質(zhì)量問(wèn)題存在相互耦合，而且交流和直流之間還存在耦合以及相互作用，使得在交直流混合主動(dòng)配電網(wǎng)中的電能質(zhì)量問(wèn)題顯得異常復(fù)雜，而這些復(fù)雜的電能質(zhì)量問(wèn)題不僅影響主動(dòng)配電網(wǎng)本身的安全穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)還有可能造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。

由于含有分布式電源的配電網(wǎng)具有較大的波動(dòng)性、隨機(jī)性和較多的控制模式，含分布式電源配電網(wǎng)中的電能質(zhì)量更加嚴(yán)重。若能對(duì)含分布式電源配電網(wǎng)的電能質(zhì)量進(jìn)定程度上的預(yù)測(cè)，那系統(tǒng)便可根據(jù)電能質(zhì)量預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行有效的預(yù)防和改善，從而進(jìn)一步保障系統(tǒng)安全性和可靠性。

現(xiàn)有的電能質(zhì)量預(yù)測(cè)方法如申請(qǐng)公布號(hào)為?CN109871976?A?的發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)的一種基于聚類及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的含分布式電源配電網(wǎng)電能質(zhì)量預(yù)測(cè)方法，其采用k-means聚類算法對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練集進(jìn)行分類預(yù)處理，對(duì)每個(gè)類提供不同的預(yù)測(cè)模型方式完成電能質(zhì)量預(yù)測(cè)的，但BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)存有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)難確定、訓(xùn)練速度慢、預(yù)測(cè)精度低的問(wèn)題；申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)為CN115270850A的發(fā)明專利提出一種電能質(zhì)量復(fù)合擾動(dòng)檢測(cè)方法、檢測(cè)系統(tǒng)及終端機(jī)，但支持向量機(jī)對(duì)于對(duì)大規(guī)模訓(xùn)練樣本難以實(shí)施。由此有必要研發(fā)一種新的電能質(zhì)量擾動(dòng)預(yù)測(cè)方法，以解決現(xiàn)有預(yù)測(cè)方法存有的以上問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于：提供一種能夠解決現(xiàn)有電能質(zhì)量擾動(dòng)預(yù)測(cè)方法存有的建模復(fù)雜與運(yùn)行緩慢方面問(wèn)題的基于含光伏配電網(wǎng)的電能質(zhì)量擾動(dòng)預(yù)測(cè)方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種含光伏配電網(wǎng)的電能質(zhì)量擾動(dòng)預(yù)測(cè)方法，其特征在于：該電能質(zhì)量擾動(dòng)預(yù)測(cè)方法，包括如下步驟：

步驟1，光伏配電網(wǎng)電能質(zhì)量相關(guān)歷史數(shù)據(jù)的獲取與特征的選擇；

步驟2，數(shù)據(jù)的預(yù)處理：對(duì)步驟1獲取的數(shù)據(jù)分別預(yù)處理，預(yù)處理包括數(shù)據(jù)非等間隔處理、數(shù)據(jù)缺失值插補(bǔ)、數(shù)據(jù)歸一化處理和數(shù)據(jù)集劃分；

步驟3，構(gòu)建含光伏配電網(wǎng)電能質(zhì)量擾動(dòng)預(yù)測(cè)模型；

步驟4，含光伏配電網(wǎng)電能質(zhì)量擾動(dòng)預(yù)測(cè)模型的訓(xùn)練以及時(shí)間效率分析和預(yù)測(cè)能力測(cè)試：對(duì)步驟3構(gòu)建的含光伏配電網(wǎng)電能質(zhì)量擾動(dòng)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行訓(xùn)練、對(duì)步驟3構(gòu)建的含光伏配電網(wǎng)電能質(zhì)量擾動(dòng)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)能力的測(cè)試分析、對(duì)步驟3構(gòu)建的含光伏配電網(wǎng)電能質(zhì)量擾動(dòng)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行時(shí)間效率分析；

步驟5，步驟403模型的部署及未來(lái)時(shí)期的含光伏配電網(wǎng)電能質(zhì)量擾動(dòng)預(yù)測(cè)：選擇部署方式對(duì)模型進(jìn)行部署，獲取當(dāng)前時(shí)期的輸入特征，通過(guò)含光伏配電網(wǎng)電能質(zhì)量擾動(dòng)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：