场景缩减方法、装置及终端设备制造方法及图纸

本发明专利技术适用于风电技术领域，提供了一种场景缩减方法、装置及终端设备，包括：获取光伏发电出力场景集合；基于预设的聚类方法对所述光伏发电出力场景集合中的多个光伏发电出力场景进行聚类，确定多个聚类结果类簇，其中，所述预设的聚类方法采用基于密度原则和最大最小距离原则对初始聚类中心进行优化；采用概率距离的同步回代消除算法对所述多个聚类结果类簇中的每个聚类结果类簇对应的类簇场景集合中的光伏发电出力场景进行缩减，确定缩减后的类簇场景集合中的光伏发电出力场景。该方法可以在保证计算精度的同时，提高规模较大场景集合缩减的计算效率。合缩减的计算效率。合缩减的计算效率。

【技术实现步骤摘要】
场景缩减方法、装置及终端设备


[0001]本专利技术属于风电
，尤其涉及一种场景缩减方法、装置及终端设备。

技术介绍

[0002]随着我国风电和光伏装机规模的增加，传统的确定性优化调度模型将难以适应风光高占比情况下电力系统调度的新要求，基于场景分析方法的随机优化调度越来越受到重视。
[0003]作为场景分析的研究热点，场景缩减的意义在于用少量代表性场景描述大量复杂性场景特征，达到降低计算复杂度的目的。现有日前/日内多能源电力系统运行调度常用场景缩减方法主要包括：同步回代消除算法(Simultaneous Backward Reduction，SBR)和聚类缩减方法。
[0004]采用同步回代消除算法需要不断遍历保留集中的场景，计算复杂度高、所需计算时间较长，适用于光伏发电出力场景规模较小的缩减问题。而采用K
‑
means聚类方法，用均值更新各聚类中心代替缩减后的场景集合会解耦风电、光伏出力场景的时间相关性，导致缩减后场景集合不能较好地表征光伏发电出力场景集合。
[0005]上述算法具有计算精度低、适应性差以及效率低下的问题，无法满足场景缩减需求。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种场景缩减方法、装置及终端设备，以解决现有技术中计算精度低、适应性差以及效率低下的问题。
[0007]本专利技术实施例的第一方面提供了一种场景缩减方法，包括：
[0008]获取光伏发电出力场景集合；
[0009]基于预设的聚类方法对所述光伏发电出力场景集合中的多个光伏发电出力场景进行聚类，确定多个聚类结果类簇，其中，所述预设的聚类方法采用基于密度原则和最大最小距离原则对初始聚类中心进行优化；
[0010]采用概率距离的同步回代消除算法对所述多个聚类结果类簇中的每个聚类结果类簇对应的类簇场景集合中的光伏发电出力场景进行缩减，确定缩减后的类簇场景集合中的光伏发电出力场景。
[0011]在一实施例中，所述基于预设的聚类方法对所述光伏发电出力场景集合中的多个光伏发电出力场景进行聚类，确定多个聚类结果类簇，包括：
[0012]基于密度原则和最大最小距离原则，为所述多个光伏发电出力场景配置多个初始聚类中心，其中，所述多个光伏发电出力场景与所述多个初始聚类中心一一对应；
[0013]将所述多个光伏发电出力场景分配至预设的多个类簇中，得到多个场景分类簇；
[0014]根据所述多个场景分类簇对所述多个初始聚类中心进行迭代；
[0015]在所述迭代的次数满足第一预设条件的情况下，确定多个聚类结果类簇。
[0016]在一实施例中，所述基于密度原则和最大最小距离原则，为所述多个光伏发电出力场景配置多个聚类中心，包括：
[0017]基于密度原则，为所述多个光伏发电出力场景中的第一光伏发电出力场景配置第一初始聚类中心，其中，所述第一光伏发电出力场景为所述多个光伏发电出力场景中密度最大的光伏发电出力场景；
[0018]基于最大最小聚类原则，为所述多个光伏发电出力场景中除所述第一光伏发电出力场景之外的光伏发电出力场景配置初始聚类中心。
[0019]在一实施例中，为所述多个光伏发电出力场景中的第一光伏发电出力场景配置第一初始聚类中心，包括：
[0020]计算所述多个光伏发电出力场景中的每个光伏发电出力场景相对于剩余光伏发电出力场景的欧式距离，得到距离分布矩阵，其中，所述欧式距离作为所述距离分布矩阵的距离参数；
[0021]提取所述距离分布矩阵每行中满足第二预设条件的所述距离参数，得到距离数组；
[0022]选取所述距离数组中数值最小的距离参数，并将所述距离数组中数值最小的距离参数对应的所述第一光伏发电出力场景作为第一初始聚类中心。
[0023]在一实施例中，所述基于最大最小聚类原则，为所述多个光伏发电出力场景中除所述第一光伏发电出力场景之外的光伏发电出力场景配置初始聚类中心，包括：
[0024]获取所述第一初始聚类中心和所述预设的多个类簇的数目；
[0025]在所述多个光伏发电出力场景中查找与所述第一初始聚类中心的欧式距离最大的光伏发电出力场景所对应的第二光伏发电出力场景作为第二初始聚类中心；
[0026]根据除所述第一光伏发电出力场景和所述第二光伏发电出力场景之外的光伏发电出力场景中的每个光伏发电出力场景、第一初始聚类中心、第二初始聚类中心和所述预设的多个类簇的数目，确定第三初始聚类中心；
[0027]重复执行根据除已确定初始聚类中心的光伏发电出力场景之外的每个光伏发电出力场景、所述已确定初始聚类中心中的每个初始聚类中心以及所述预设的多个类簇的数目，确定下一个初始聚类中心的步骤，直至所述多个光伏发电出力场景中的每个光伏发电出力场景均确定对应的初始聚类中心。
[0028]在一实施例中，所述根据除所述第一光伏发电出力场景和所述第二光伏发电出力场景之外的光伏发电出力场景中的每个光伏发电出力场景、第一初始聚类中心、第二初始聚类中心和所述预设的多个类簇的数目，确定第三初始聚类中心，包括：
[0029]计算除所述第一光伏发电出力场景和所述第二光伏发电出力场景之外的光伏发电出力场景中的每个光伏发电出力场景与所述第一聚类中心的欧式距离，以及所述每个光伏发电出力场景与所述第二聚类中心的欧式距离，确定所述每个光伏发电出力场景对应的欧式距离；
[0030]在所述每个光伏发电出力场景对应的欧式距离中选取数值最小的欧式距离，得到欧式距离集合；
[0031]选取所述欧式距离集合中数值最大的欧式距离对应的第三光伏发电出力场景作为第三初始聚类中心。
[0032]在一实施例中，所述采用概率距离的同步回代消除算法对所述多个聚类结果类簇中的每个聚类结果类簇对应的类簇场景集合中的光伏发电出力场景进行缩减，确定缩减后的类簇场景集合中的光伏发电出力场景，包括：
[0033]采用同步回代算法对所述多个聚类结果类簇中的每个聚类结果类簇对应的类簇场景集合进行更新，确定多个更新后的类簇场景集合；
[0034]在所述多个更新后的类簇场景集合中的每个更新后的类簇场景集合均满足预设集合条件的情况下，得到所述多个聚类结果类簇中的每个聚类结果类簇对应的类簇场景集合中的光伏发电出力场景。
[0035]在一实施例中，所述采用同步回代算法对所述多个聚类结果类簇中的每个聚类结果类簇对应的类簇场景集合进行更新，确定多个更新后的类簇场景集合，包括：
[0036]采用同步回代算法对所述多个聚类结果类簇中的每个聚类结果类簇对应的类簇场景集合中的光伏发电出力场景进行剔除，并统计剔除后的类簇场景集合中的光伏发电出力场景数目和概率；
[0037]在所述光伏发电出力场景数目满足预设光伏发电出力场景数目且所述光伏发电出力场景概率满足预设光伏发电出力场景概率的情况下，得到所述每个聚类结果类簇对应的更新后的类簇场景集合。
[0038]本专利技术实施例的第二方面提供了一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种场景缩减方法，其特征在于，包括：获取光伏发电出力场景集合；基于预设的聚类方法对所述光伏发电出力场景集合中的多个光伏发电出力场景进行聚类，确定多个聚类结果类簇，其中，所述预设的聚类方法采用基于密度原则和最大最小距离原则对初始聚类中心进行优化；采用概率距离的同步回代消除算法对所述多个聚类结果类簇中的每个聚类结果类簇对应的类簇场景集合中的光伏发电出力场景进行缩减，确定缩减后的类簇场景集合中的光伏发电出力场景。2.如权利要求1所述的场景缩减方法，其特征在于，所述基于预设的聚类方法对所述光伏发电出力场景集合中的多个光伏发电出力场景进行聚类，确定多个聚类结果类簇，包括：基于密度原则和最大最小距离原则，为所述多个光伏发电出力场景配置多个初始聚类中心，其中，所述多个光伏发电出力场景与所述多个初始聚类中心一一对应；将所述多个光伏发电出力场景分配至预设的多个类簇中，得到多个场景分类簇；根据所述多个场景分类簇对所述多个初始聚类中心进行迭代；在所述迭代的次数满足第一预设条件的情况下，确定多个聚类结果类簇。3.如权利要求2所述的场景缩减方法，其特征在于，所述基于密度原则和最大最小距离原则，为所述多个光伏发电出力场景配置多个初始聚类中心，包括：基于密度原则，为所述多个光伏发电出力场景中的第一光伏发电出力场景配置第一初始聚类中心，其中，所述第一光伏发电出力场景为所述多个光伏发电出力场景中密度最大的光伏发电出力场景；基于最大最小聚类原则，为所述多个光伏发电出力场景中除所述第一光伏发电出力场景之外的光伏发电出力场景配置初始聚类中心。4.如权利要求3所述的场景缩减方法，其特征在于，所述基于密度原则，为所述多个光伏发电出力场景中的第一光伏发电出力场景配置第一初始聚类中心，包括：计算所述多个光伏发电出力场景中的每个光伏发电出力场景相对于剩余光伏发电出力场景的欧式距离，得到距离分布矩阵，其中，所述欧式距离作为所述距离分布矩阵的距离参数；提取所述距离分布矩阵每行中满足第二预设条件的所述距离参数，得到距离数组；选取所述距离数组中数值最小的距离参数，并将所述距离数组中数值最小的距离参数对应的所述第一光伏发电出力场景作为第一初始聚类中心。5.如权利要求4所述的场景缩减方法，其特征在于，所述基于最大最小聚类原则，为所述多个光伏发电出力场景中除所述第一光伏发电出力场景之外的光伏发电出力场景配置初始聚类中心，包括：获取所述第一初始聚类中心和所述预设的多个类簇的数目；在所述多个光伏发电出力场景中查找与所述第一初始聚类中心的欧式距离最大的光伏发电出力场景所对应的第二光伏发电出力场景作为第二初始聚类中心；根据除所述第一光伏发电出力场景和所述第二光伏发电出力场景之外的光伏发电出力场景中的每个光伏发电出力场景、第一初始聚类中心、第二初始聚类中心和所述预设的多个类簇的数目，确定第三初始聚类中心；
重复执行根据除已确定初始聚类中心的光伏发电出力场景之外的每个光伏发电出力场景、所述已确定初始聚类中心中的每个初...

【专利技术属性】
技术研发人员：时珉，王铁强，李铁成，闫鹏，尹瑞，王一峰，孙广辉，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网河北能源技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：