有效
配电网检修停电方式的优化方法、装置、终端和存储介质
张水平、左剑、涂炼、谢祥中、陈奕兴、李顺、付聪、钟雅珊、刘俊磊
广东电网有限责任公司
张
张水平 专利 103
广东电网有限责任公司电力调度控制中心申请详情交流配电行政管理
左
左剑 专利 86
华中科技大学行政管理信息通信行业流程商务信息处理
涂
涂炼 专利 71
广东电网有限责任公司电力调度控制中心供电配电储能行政管理商务信息处理
谢
谢祥中 专利 66
广东电网有限责任公司电力调度控制中心发电变电配电交流配电供电配电储能
陈
陈奕兴 专利 70
广东电网有限责任公司电力调度控制中心供电配电储能行政管理商务信息处理
李
李顺 专利 61
清华大学供电配电储能行政管理信息通信行业流程
付
付聪 专利 202
清华大学申请详情行政管理知识系统
钟
钟雅珊 专利 70
广东电网有限责任公司阳江供电局行政管理信息通信行业流程商务信息处理
刘
刘俊磊 专利 92
广东电网有限责任公司供电配电储能发电变电配电计算技术
摘要
本发明公开了一种电网检修停电方式的优化方法、装置、终端和存储介质,包括:对配电网区域内的历史负荷数据进行预处理,并将预处理后的历史负荷数据通过预设的Elman神经网络进行训练,获得配电网区域的负荷预测模型;获取配电网区域内的实时负荷数据,并将实时数据通过负荷预测模型进行预测,获得配电网区域内检修窗口期的负荷预测值;建立多目标停电方式优化模型,并结合负荷预测值和电网参数,通过多目标粒子群优化,获得Pareto最优解集;将Pareto最优解集和各最优解的方案进行图表可视化处理,供决策者确定配电网检修停电方式的方案;本发明通过多目标优化获得一组最优解,便于决策者综合考虑、灵活权衡,选择并实施最佳停电方案。
1.一种配电网检修停电方式的优化方法,其特征在于,包括:获取配电网区域内的历史负荷数据,并对所述历史负荷数据进行预处理,获得预处理后的历史负荷数据;将所述预处理后的历史负荷数据通过预设的Elman神经网络进行训练,获得配电网区域的负荷预测模型;获取配电网区域内的实时负荷数据,并将所述实时负荷数据通过所述负荷预测模型进行预测,获得配电网区域内检修窗口期的负荷预测值;建立多目标停电方式优化模型,并结合所述负荷预测值和电网参数,通过多目标粒子群优化,获得Pareto最优解集;将所述Pareto最优解集和各最优解的方案进行图表可视化处理,供决策者确定配电网检修停电方式的方案;所述将所述预处理后的历史负荷数据通过预设的Elman神经网络进行训练,获得配电网区域的负荷预测模型,采用如下计算公式:y(k)=g(w 1 x 1 (k)+w 2 x 2 (k))x 1 (k)=f(w 3 x c1 (k)+w 4 (u 1 (k-1)))x c1 (k)=x 1 (k-1)x 2 (k)=f(w 5 x c2 (k)+w 6 (u 2 (k-1)))x c2 (k)=x 2 (k-1)式中,k为时间序列编号,g为输出层函数;f为隐含层函数;y(k)表示k时刻的输出数据;x 1 (k)表示k时刻隐含层1的输出;x 1 (k-1)表示k-1时刻隐含层1的输出;x 2 (k)表示k时刻隐含层2的输出;x 2 (k-1)表示k-1时刻隐含层2的输出;x c1 (k)表示k时刻承接层1的输出;x c2 (k)表示k时刻承接层2的输出;u 1 (k)表示k时刻输入层1的输入;u 1 (k-1)表示k-1时刻输入层1的输入;u 2 (k)表示k时刻输入层2的输入;u 2 (k-1)表示k-1时刻输入层2的输入;w 1 为隐含层1与输出层的连接权值;w 2 为隐含层2与输出层的连接权值;w 3 为隐含层1与承接层1的连接权值;w 4 为隐含层1与承接层2的连接权值;w 5 为隐含层2与承接层1的连接权值;w 6 为隐含层2与承接层2的连接权值;所述多目标停电方式优化模型,包括:最小化停电引起的供电可靠性的降低程度和最小化检修停电成本,其中,所述最小化停电引起的供电可靠性的降低程度,采用如下计算公式:式中,C i 为第i个设备的停电频率,N i 为第i个设备停电影响的用户数,N为总用户数, 为停电设备合集;所述最小化检修停电成本,采用如下计算公式:式中,L i 为第i个设备停电造成单位时间电费损失;T i 为第i个设备停电持续时间;R i 为第i个设备检修费用;所述多目标停电方式优化模型,包括:电网安全的约束条件、检修关系的约束条件和检修资源的约束条件;所述电网安全约束条件,包括:节点电压的约束条件和线路潮流的约束条件,其中,所述节点电压的约束条件,采用如下计算公式:U m,min ≤U m ≤U m,max式中,U m 为节点m的电压,U m,min 、U m,max 为节点m的电压的下限和上限;所述线路潮流的约束条件,采用如下计算公式:|P l |≤P l,max式中,P l 为线路的潮流值,P l,max 为线路允许通过的潮流限值;所述检修关系的约束条件,包括:互斥检修的约束条件和同时检修的约束条件,其中,所述互斥检修的约束条件,采用如下计算公式:s j -s i >t i +1式中,s i 、s j 为存在检修冲突的设备i、j的检修起始时间,s i <s j ,t i 为设备i的检修持续时间;所述同时检修的约束条件,采用如下计算公式:s i =s j式中,s i 、s j 为需安排同时检修的设备i、j的检修起始时间;所述检修资源的约束条件,采用如下计算公式:式中,N为区域内的设备总数,z i (t)为设备i在t时刻安排的检修工作量,Z(t)为t时刻可安排的检修工作量上限。
2.根据权利要求1所述的配电网检修停电方式的优化方法,其特征在于,所述获取配电网区域内的历史负荷数据,并对所述历史负荷数据进行预处理,获得预处理后的历史负荷数据,包括:获取配电网各节点的历史负荷数据,并对所述历史负荷数据进行去除噪声、修正错误数据和归一化处理,获得处理后的历史负荷数据。
3.根据权利要求2所述的配电网检修停电方式的优化方法,其特征在于,所述归一化处理,采用如下计算公式:式中, 为数据归一化以后的值,x i 为数据归一化以前的值,x max 、x min 分别为数据归一化前的最大值、最小值。
4.一种配电网检修停电方式的优化装置,其特征在于,包括:数据处理模块、数据训练模块、负荷预测模块、最优解模块和决策模块,其中,所述数据处理模块,用于获取配电网区域内的历史负荷数据,并对所述历史负荷数据进行预处理,获得预处理后的历史负荷数据;所述数据训练模块,用于将所述预处理后的历史负荷数据通过预设的Elman神经网络进行训练,获得配电网区域的负荷预测模型;所述负荷预测模块,用于获取配电网区域内的实时负荷数据,并将所述实时负荷数据通过所述负荷预测模型进行预测,获得配电网区域内检修窗口期的负荷预测值;所述最优解模块,用于建立多目标停电方式优化模型,并结合所述负荷预测值和电网参数,通过多目标粒子群优化,获得Pareto最优解集;所述决策模块,用于将所述Pareto最优解集和各最优解的方案进行图表可视化处理,供决策者确定配电网检修停电方式的方案;所述将所述预处理后的历史负荷数据通过预设的Elman神经网络进行训练,获得配电网区域的负荷预测模型,采用如下计算公式:y(k)=g(w 1 x 1 (k)+w 2 x 2 (k))x 1 (k)=f(w 3 x c1 (k)+w 4 (u 1 (k-1)))x c1 (k)=x 1 (k-1)x 2 (k)=f(w 5 x c2 (k)+w 6 (u 2 (k-1)))x c2 (k)=x 2 (k-1)式中,k为时间序列编号,g为输出层函数;f为隐含层函数;y(k)表示k时刻的输出数据;x 1 (k)表示k时刻隐含层1的输出;x 1 (k-1)表示k-1时刻隐含层1的输出;x 2 (k)表示k时刻隐含层2的输出;x 2 (k-1)表示k-1时刻隐含层2的输出;x c1 (k)表示k时刻承接层1的输出;x c2 (k)表示k时刻承接层2的输出;u 1 (k)表示k时刻输入层1的输入;u 1 (k-1)表示k-1时刻输入层1的输入;u 2 (k)表示k时刻输入层2的输入;u 2 (k-1)表示k-1时刻输入层2的输入;w 1 为隐含层1与输出层的连接权值;w 2 为隐含层2与输出层的连接权值;w 3 为隐含层1与承接层1的连接权值;w 4 为隐含层1与承接层2的连接权值;w 5 为隐含层2与承接层1的连接权值;w 6 为隐含层2与承接层2的连接权值;所述多目标停电方式优化模型,包括:最小化停电引起的供电可靠性的降低程度和最小化检修停电成本,其中,所述最小化停电引起的供电可靠性的降低程度,采用如下计算公式:式中,C i 为第i个设备的停电频率,N i 为第i个设备停电影响的用户数,N为总用户数, 为停电设备合集;所述最小化检修停电成本,采用如下计算公式:式中,L i 为第i个设备停电造成单位时间电费损失;T i 为第i个设备停电持续时间;R i 为第i个设备检修费用;所述多目标停电方式优化模型,包括:电网安全的约束条件、检修关系的约束条件和检修资源的约束条件;所述电网安全约束条件,包括:节点电压的约束条件和线路潮流的约束条件,其中,所述节点电压的约束条件,采用如下计算公式:U m,min ≤U m ≤U m,max式中,U m 为节点i的电压,U m,min 、U m,max 为节点i的电压的下限和上限;所述线路潮流的约束条件,采用如下计算公式:|P l |≤P l,max式中,P l 为线路的潮流值,P l,max 为线路允许通过的潮流限值;所述检修关系的约束条件,包括:互斥检修的约束条件和同时检修的约束条件,其中,所述互斥检修的约束条件,采用如下计算公式:s j -s i >t i +1式中,s i 、s j 为存在检修冲突的设备i、j的检修起始时间,s i <s j ,t i 为设备i的检修持续时间;所述同时检修的约束条件,采用如下计算公式:s i =s j式中,s i 、s j 为需安排同时检修的设备i、j的检修起始时间;所述检修资源的约束条件,采用如下计算公式:式中,N为区域内的设备总数,z i (t)为设备i在t时刻安排的检修工作量,Z(t)为t时刻可安排的检修工作量上限。
5.一种计算机终端设备,其特征在于,包括:一个或多个处理器;存储器,与所述处理器耦接,用于存储一个或多个程序;当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至3任一项所述的配电网检修停电方式的优化方法。
6.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述的配电网检修停电方式的优化方法。



