[发明专利]一种输电网网损灵敏度方案优选方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体涉及一种基于随机邻域嵌入数据降维的输电网网损灵敏度方案优选方法及使用该优选方法的输电网网损灵敏度方案优选系统。

背景技术

电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种计算，它根据给定的数据，计算母线的电压、各元件的功率及网损，并对电网各处的运行状态进行评估。再根据计算得到的数据对电网系统的运行进行监测和优化，从而提高供电方案或运行方式的合理性、可靠性和经济性。对于正在运行的电力系统，通过潮流计算可以评估当前系统中母线的电压、支路的功率等参数是否超限；如果出现异常，就应采取措施，调整运行方式。对于处于设计阶段的电力系统，通过潮流计算可以有效判断出电网系统架设方案的安全性、经济性，从而在设计之初判断当前电网设计方案的质量。

网损计算是电力系统潮流计算中较为复杂的一部分。在传统网损优化系统中，需要人为指定各种不同的灵敏度计算方案，然后在分析人员经验指导下进行降损方案的选择。由于输电网网络拓扑复杂，数据量较大，所得到的灵敏度方案状态空间呈几何级数比例增长，极大的降低了分析人员的工作效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于随机邻域嵌入数据降维的输电网网损灵敏度方案优选方法及使用该优选方法的输电网网损灵敏度方案优选系统。该网损灵敏度方案优选方法及优选系统，能够解决现有技术中因输电网网络拓扑复杂、数据量大而导致的灵敏度状态空间呈几何级数比例增长、分析人员工作效率低等问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种输电网网损灵敏度方案优选方法，该方法包括以下步骤：

(1)初始化电网系统各类网损灵敏度数据；

(2)设置迭代次数k＝0及最大迭代次数Kmax；

(3)计算雅可比矩阵-B'与-B"，并根据雅可比矩阵-B'与-B"求出当前潮流的准确评估值U；

(4)判断当前潮流的准确评估值U的收敛性，并根据其收敛性求出非线性代数方程组的解x^(k+1)；输出潮流不收敛信息，退出迭代；

(5)确定维数d和条件概率a，根据维数d和条件概率a求出不同方案下的整体网损的影响值；

(6)根据求解最优化，将网损灵敏度数据映射为一个d维的向量；

(7)构造灵敏度偏导系数作为分类器的优化函数，选择并剔除影响差异较小的方案；

(8)根据灵敏度数据排序的方案进行聚类。

进一步的，步骤(1)中所述的初始化电网系统各类网损灵敏度数据的具体过程为：

(1.1)输入电网及节点注入各类网损灵敏度数据；

(1.2)计算节点导纳矩阵参数；

(1.3)设置节点电压初值x⁽⁰⁾；

进一步的，步骤(4)中所述的“判断当前潮流的准确评估值U的收敛性，并根据其收敛性求出非线性代数方程组的解x^(k+1)；输出潮流不收敛信息，退出迭代；”的具体过程为：

(4.1)判断当前潮流的准确评估值是否收敛；若收敛，则计算潮流分布，输出非线性代数方程组的解x^(k+1)，退出迭代；若不收敛，则执行步骤(4.2)；

(4.2)求解修正方程，获得迭代修正量△x^(k)；

(4.3)用修正量修正，获得第k+1步迭代的解向量，且更新x^(k+1)＝x^(k)+△x^(k)；

(4.4)令k＝k+1，并判断k是否大于Kmax；若是，则输出潮流不收敛信息，退出迭代；若否，则返回步骤(3)，继续迭代。

进一步的，步骤(6)中所述的“根据求解最优化，将网损灵敏度数据映射为一个d维的向量；”的具体过程为：

将灵敏度数据作为初始可行解Y0，产生可行点集合Y；可行点集合Y包括Y1至Yn，使得Yi恰好是问题的一个局部最优解，或者使Y收敛到问题的最优解；此时最优解附近宽度为d的区域，即为d维的向量。

更进一步的，本发明还涉及一种应用上述输电网网损灵敏度方案优选方法的优选系统，包括网损计算子系统和人机交互子系统。