[发明专利]一种电网电压快速评估方法及系统

权利要求书

1.一种电网电压快速评估方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

(1)根据风光电出力历史数据，得到新能源出力的概率分布情况；基于分布情况重新采样，设计覆盖范围均匀的风光电出力场景；

(2)基于预先构建的负荷裕度计算模型，获取与输入的风光电出力场景对应的输出数据；

(3)基于风光电出力场景数据和对应的输出数据进行多项式稀疏化，得到稀疏多项式混沌展开模型；

(4)将待评估的风光电出力数据带入稀疏多项式混沌展开模型，得到电网电压快速评估结果；

步骤(3)中所述的多项式稀疏化的实现是采用最小角回归方法选取与输出量最大相关性的多项式基，同时保证模型留一检验误差最小条件下，筛选出对应正交多项式基作为稀疏多项式混沌展开模型的成分；

最小角回归方法的操作流程如下：

Step 0：初始化，系数初值为0，候选集为多项式混沌展开集，有效集初始为空集，残差初值为风光电出力场景数据对应的输出数据；

Step 1：找到对当前残差最相关的多项式基；

Step 2：选入当前有效集下，多项式基对残差等相关时的系数；这些多项式基在下一次迭代时仍对残差有最大相关性；

Step 3：计算并储存当前有效集下的留一检验误差；

Step 4：更新有效集系数，将Step 2步骤中当前相关性最大的系数和对应正交多项式基移入有效集；

Step 5：重复前序步骤，直到留一检验误差最小；

完成迭代后，有效集扩充过程中留一检验误差最小的有效集情形选为稀疏多项式混沌展开模型；

找当前残差最相关的多项式基及对应系数，包括：

待选多项式基集表示多项式混沌展开集中除去对当前残差最相关的多项式基，待选多项式基集X的多项式{x₁，x₂，…，x_m}都是线性无关的；记A是{1，2，…，m}的一个子集，定义矩阵：

X_A＝(…s_jx_j…)_j∈A

其中，x_j为待选多项式集合X中的第j个元素，符号s_j＝±1；定义G_A＝X_A’X_A，以及A_A＝(1_A’G_A^-11_A)^-1/2；其中，1_A表示全1向量，长度和A中元素个数一样；对于X_A的角平分线方向上单位向量u_A表示为：

u_A＝X_Aω_A，其中定义

使得和每一个x_j都有相同的角度，并且满足：

X′_Au_A＝A_A1_A，且||u_A||²＝1

定义μ为LAR拟合值，γ为使得μ等于输出响应的值；选取合适的γ使得下一个列向量与当前集合A中向量与残差相关度相等；若当前步骤下的LAR预测结果为u_A，所以当前多项式基的相关系数为：

其中，y为当前残差向量；集合A是其中拥有最大相关系数的维度标号集合，满足：

and

C为最大相关系数的系数集合，为集合的第j个相关系数；由此计算出u_a，同时定义：

α＝X^Tu_A

下一步LARS更新μ_A采用：

A_A+＝μ_A+γu_A

其中，min⁺表示取正数部分的最小值；α_j为α向量中的第j个元素并且会把这个最小γ对应的j这个维度加入到选出来的特征维度集合A，形成新的有效集A+＝A∪{j}；对应m维问题，最多m步结束特征维选取算法，得到当前残差最相关的多项式基及对应系数。