一种基于断面调整获取电网潮流仿真样本的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于断面调整获取电网潮流仿真样本的方法及系统，根据获取的电网潮流样本数据确定断面送端区域集合和断面受端区域集合；选取一个断面送端区域和断面受端区域进行组合，并确定断面送端区域母线集合和断面受端区域母线集合；确定断面送端发电机集合和断面受端发电机集合；根据发电机的有功功率和预设的归档策略，确定每个发电机对应的功率档位；根据每个发电机对应的功率档位，确定投入和退出的发电机，并根据每个发电机的投入状态和退出状态获取电网潮流仿真样本；本发明专利技术可以快速地自动生成大量电网潮流仿真样本，能够为研究深度学习算法在复杂电网的应用提供海量的样本数据，为电网仿真提供数据支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种基于断面调整获取电网潮流仿真样本的方法及系统
本专利技术涉及大电网安全
，并且更具体地，涉及一种基于断面调整获取电网潮流仿真样本的方法及系统。
技术介绍
随着太阳能和风能等随机能源对电源的渗透率加大、电力市场和电动汽车等人类活动对负荷的干预增强、电力电子化电力系统对运行和控制的改造，未来电力系统运行的复杂性和随机性进一步增强，具体体现在运行域的形态更复杂、安全运行的区域扩大以及安全域中的状态之间的转换机理更加复杂。传统以解析建模方法为基础的研究范式难以解决涌现而来的新问题，而且，实际运行的电力系统也无法提供足够的数据以研究诸多可能出现的重要情况。与此同时，在诸多方面，数据驱动的电力系统研究却取得了令人瞩目的成果。采用数据驱动方法研究电力系统问题，能够为复杂问题提供有效解决方案，同时推进解析方法的发展。大电网调度运行的复杂性需要利用深度学习方法来研究其特征，评估电网调度运行的潜在风险需要大量的样本支撑。大数据和人工智能技术已经在一些行业得到了应用，然而对于电力行业而言，应用人工智能手段研究电力系统运行问题，面临的首要问题是研究案例数据量的不足。对于样本补充不足的研究已有的解决方法分为三类：样本生成方法、重要性抽样方法和提高数据利用率的方法。后两者是面对数据量小的妥协，解决问题的关键在于要有高效的样本生成方法，目前手工数据修改生成的电网样本案例，速度慢而且潮流收敛性无法保证，无法满足生成百万、千万级样本案例需求。在线生成的或在研课题生成的潮流案例相对集中，无法反映运行域的全貌。用潮流计算方法产生潮流案例数据的方法具有无法收敛的风险，对运行方式计划人员的经验要求极为苛刻且工作量巨大。因此，需要一种能够快速地生成大量电网潮流仿真样本的方法。
技术实现思路
本专利技术提出一种基于断面调整获取电网潮流仿真样本的方法及系统，以解决如何快速地自动生成大量电网潮流仿真样本的问题。为了解决上述问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于断面调整获取电网潮流仿真样本的方法，所述方法包括：步骤1，从获取的电网潮流样本数据的多个断面中选取一个断面，并确定当前的断面对应的断面送端区域集合和断面受端区域集合；步骤2，分别从所述断面送端区域集合和断面受端区域集合中选取一个断面送端区域和断面受端区域进行组合，并根据当前的断面送端区域内的活导母线确定断面送端区域母线集合，根据当前的断面受端区域内的活导母线确定断面受端区域母线集合；步骤3，根据发电机所联母线在所述断面送端区域母线集合中的发电机确定断面送端发电机集合，根据发电机所联母线在所述断面受端区域母线集合中的发电机确定断面受端发电机集合；步骤4，根据发电机的有功功率和预设的归档策略，确定所述断面送端发电机集合和断面的受端发电机集合中的每个发电机对应的功率档位；步骤5，根据每个发电机对应的功率档位，从所述断面送端发电机集合中选取预设数量的发电机组成第一待调发电机集合，并调整所述第一待调发电机集合中的每个发电机为投入状态，同时从所述断面受端发电机集合中选取预设数量的发电机组成第二待调发电机集合，并调整所述第二待调发电机集合中的每个发电机为退出状态，并根据每个发电机的投入状态和退出状态获取电网潮流仿真样本。优选地，其中所述根据每个发电机对应的功率档位，从所述断面送端发电机集合中选取预设数量的发电机组成第一待调发电机集合，并调整所述第一待调发电机集合中的每个发电机为投入状态，同时从所述断面受端发电机集合中选取预设数量的发电机组成第二待调发电机集合，并调整所述第二待调发电机集合中的每个发电机为退出状态，并根据每个发电机的投入状态和退出状态获取电网潮流仿真样本，包括：步骤51，初始化设置功率档位i＝1,预设数量n＝1；步骤52，对于所述断面送端发电机集合，若当前的功率档位i对应的发电机数量大于等于所述预设数量，则直接从当前的功率档位i对应的发电机中选取预设数量的发电机组成第一待调发电机集合，并调整所述第一待调发电机集合中的每个发电机为投入状态；若当前的功率档位i对应的发电机数量小于所述预设数量，则按照预设的发电机第一备选策略选取预设数量的发电机组成第一待调发电机集合，并调整所述第一待调发电机集合中的每个发电机为投入状态；步骤53，对于所述断面受端发电机集合，若当前的功率档位i对应的发电机数量大于等于所述预设数量，则直接从当前的功率档位i对应的发电机中选取预设数量的发电机组成第二待调发电机集合，并调整所述第二待调发电机集合中的每个发电机为退出状态；若当前的功率档位i对应的发电机数量小于所述预设数量，则按照预设的发电机第二备选策略选取预设数量的发电机组成第二待调发电机集合，并调整所述第二待调发电机集合中的每个发电机为退出状态；步骤54，根据每个发电机的投入状态和退出状态，确定一个电网潮流仿真样本；步骤55，若当前的功率档位i<功率档位总数M，则返回步骤52重新计算；反之，进入步骤56；步骤56，若当前的预设数量n<最大预设数量阈值N，则更新n＝n+1,更新i＝1,并返回步骤52重新计算。优选地，其中所述方法利用如下方式按照预设的发电机第一备选策略选取预设数量的发电机组成第一待调发电机集合，包括：在当前的功率档位i对应的发电机数量小于所述预设数量时，以遍历的方式调高功率档位，并且在没有档位可调节时再次以遍历的方式继续调低功率档位，直至经过遍历的所有的功率档位对应的发电机数量大于等于所述预设数量时，从经过遍历的所有的功率档位对应的发电机中选取预设数量的发电机组成第一待调发电机集合。优选地，其中所述方法利用如下方式按照预设的发电机第二备选策略选取预设数量的发电机组成第二待调发电机集合，包括：在当前的功率档位i对应的发电机数量小于所述预设数量时，以遍历的方式调低功率档位，并且在没有档位可调节时再次以遍历的方式继续调高功率档位，直至经过遍历的所有的功率档位对应的发电机数量大于等于所述预设数量时，从经过遍历的所有的功率档位对应的发电机中选取预设数量的发电机组成第二待调发电机集合。优选地，其中所述方法还包括：重新从所述断面送端区域集合和断面受端区域集合中选取一个断面送端区域和断面受端区域进行组合，并根据当前的断面送端区域内的活导母线确定断面送端区域母线集合，根据当前的断面受端区域内的活导母线确定断面受端区域母线集合，并返回步骤3重新计算，以重新获取电网潮流仿真样本；重新从获取的电网潮流样本数据的多个断面中选取一个断面，并确定当前的断面对应的断面送端区域集合和断面受端区域集合，并返回步骤2重新计算，以重新获取电网潮流仿真样本。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种基于断面调整获取电网潮流仿真样本的系统，所述系统包括：区域集合确定单元，用于从获取的电网潮流样本数据的多个断面中选取一个断面，并确定当前的断面对应的断面送端区域集合和断面受端区域集合；区域母线集合确定单元，用于分别从所述断面送端区域集合和断面受端区域集合中选取一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于断面调整获取电网潮流仿真样本的方法，其特征在于，所述方法包括：/n步骤1，从获取的电网潮流样本数据的多个断面中选取一个断面，并确定当前的断面对应的断面送端区域集合和断面受端区域集合；/n步骤2，分别从所述断面送端区域集合和断面受端区域集合中选取一个断面送端区域和断面受端区域进行组合，并根据当前的断面送端区域内的活导母线确定断面送端区域母线集合，根据当前的断面受端区域内的活导母线确定断面受端区域母线集合；/n步骤3，根据发电机所联母线在所述断面送端区域母线集合中的发电机确定断面送端发电机集合，根据发电机所联母线在所述断面受端区域母线集合中的发电机确定断面受端发电机集合；/n步骤4，根据发电机的有功功率和预设的归档策略，确定所述断面送端发电机集合和断面的受端发电机集合中的每个发电机对应的功率档位；/n步骤5，根据每个发电机对应的功率档位，从所述断面送端发电机集合中选取预设数量的发电机组成第一待调发电机集合，并调整所述第一待调发电机集合中的每个发电机为投入状态，同时从所述断面受端发电机集合中选取预设数量的发电机组成第二待调发电机集合，并调整所述第二待调发电机集合中的每个发电机为退出状态，并根据每个发电机的投入状态和退出状态获取电网潮流仿真样本。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于断面调整获取电网潮流仿真样本的方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1，从获取的电网潮流样本数据的多个断面中选取一个断面，并确定当前的断面对应的断面送端区域集合和断面受端区域集合；
步骤2，分别从所述断面送端区域集合和断面受端区域集合中选取一个断面送端区域和断面受端区域进行组合，并根据当前的断面送端区域内的活导母线确定断面送端区域母线集合，根据当前的断面受端区域内的活导母线确定断面受端区域母线集合；
步骤3，根据发电机所联母线在所述断面送端区域母线集合中的发电机确定断面送端发电机集合，根据发电机所联母线在所述断面受端区域母线集合中的发电机确定断面受端发电机集合；
步骤4，根据发电机的有功功率和预设的归档策略，确定所述断面送端发电机集合和断面的受端发电机集合中的每个发电机对应的功率档位；
步骤5，根据每个发电机对应的功率档位，从所述断面送端发电机集合中选取预设数量的发电机组成第一待调发电机集合，并调整所述第一待调发电机集合中的每个发电机为投入状态，同时从所述断面受端发电机集合中选取预设数量的发电机组成第二待调发电机集合，并调整所述第二待调发电机集合中的每个发电机为退出状态，并根据每个发电机的投入状态和退出状态获取电网潮流仿真样本。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个发电机对应的功率档位，从所述断面送端发电机集合中选取预设数量的发电机组成第一待调发电机集合，并调整所述第一待调发电机集合中的每个发电机为投入状态，同时从所述断面受端发电机集合中选取预设数量的发电机组成第二待调发电机集合，并调整所述第二待调发电机集合中的每个发电机为退出状态，并根据每个发电机的投入状态和退出状态获取电网潮流仿真样本，包括：
步骤51，初始化设置功率档位i＝1,预设数量n＝1；
步骤52，对于所述断面送端发电机集合，若当前的功率档位i对应的发电机数量大于等于所述预设数量，则直接从当前的功率档位i对应的发电机中选取预设数量的发电机组成第一待调发电机集合，并调整所述第一待调发电机集合中的每个发电机为投入状态；若当前的功率档位i对应的发电机数量小于所述预设数量，则按照预设的发电机第一备选策略选取预设数量的发电机组成第一待调发电机集合，并调整所述第一待调发电机集合中的每个发电机为投入状态；
步骤53，对于所述断面受端发电机集合，若当前的功率档位i对应的发电机数量大于等于所述预设数量，则直接从当前的功率档位i对应的发电机中选取预设数量的发电机组成第二待调发电机集合，并调整所述第二待调发电机集合中的每个发电机为退出状态；若当前的功率档位i对应的发电机数量小于所述预设数量，则按照预设的发电机第二备选策略选取预设数量的发电机组成第二待调发电机集合，并调整所述第二待调发电机集合中的每个发电机为退出状态；
步骤54，根据每个发电机的投入状态和退出状态，确定一个电网潮流仿真样本；
步骤55，若当前的功率档位i<功率档位总数M，则返回步骤52重新计算；反之，进入步骤56；
步骤56，若当前的预设数量n<最大预设数量阈值N，则更新n＝n+1,更新i＝1,并返回步骤52重新计算。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法利用如下方式按照预设的发电机第一备选策略选取预设数量的发电机组成第一待调发电机集合，包括：
在当前的功率档位i对应的发电机数量小于所述预设数量时，以遍历的方式调高功率档位，并且在没有档位可调节时再次以遍历的方式继续调低功率档位，直至经过遍历的所有的功率档位对应的发电机数量大于等于所述预设数量时，从经过遍历的所有的功率档位对应的发电机中选取预设数量的发电机组成第一待调发电机集合。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法利用如下方式按照预设的发电机第二备选策略选取预设数量的发电机组成第二待调发电机集合，包括：
在当前的功率档位i对应的发电机数量小于所述预设数量时，以遍历的方式调低功率档位，并且在没有档位可调节时再次以遍历的方式继续调高功率档位，直至经过遍历的所有的功率档位对应的发电机数量大于等于所述预设数量时，从经过遍历的所有的功率档位对应的发电机中选取预设数量的发电机组成第二待调发电机集合。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
重新从所述断面送端区域集合和断面受端区域集合中选取一个断面送端区域和断面受端区域进行组合，并根据当前的断面送端区域内的活导母线确定断面送端区域母线集合，根据当前的断面受端区域内的活导母线确定断面受端区域母线集合，并返回步骤3重新计算，以重新获取电网潮流仿真样本；
重新从获取的电网潮流样本数据的多个断面中选取一个断面，并确定当前的断面对应的断面送端区域集合和断面受端区域集合，并返回步骤2重新计算，以重新获取电网潮流仿真样本。


6.一种基于断面调整获取电网潮流仿真样本的系统，其特征在于，所述系统包括：
区域集合确定单元，用于从获取的电网潮流样本数据的多个断...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈继林，郭中华，裘微江，安宁，陈兴雷，黄彦浩，陈勇，田芳，文晶，张开宇，冯煜尧，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：北京;11