一种面向毫秒级切负荷的5G适配性分析方法技术

本发明专利技术涉及一种维持电网稳定的方法，尤其是一种面向毫秒级切负荷的5G适配性分析方法。该方法基于预先构建的5G通信需求指标体系构建模糊判断矩阵；采用模糊理论层次分析法，基于模糊判断矩阵计算得到切负荷5G通信需求指标的主观权重；获取多指标判决矩阵，基于多指标判决矩阵构建主成分矩阵；采用主成分分析法，基于主成分矩阵计算得到切负荷5G通信需求指标的客观权重；基于主观权重和客观权重计算得到毫秒级切负荷适配结果，能够定量地描述5G与毫秒级分层切负荷系统各电压层级的适配性，为分层毫秒级切负荷的站端发展规划提供可靠依据。依据。依据。

【技术实现步骤摘要】
一种面向毫秒级切负荷的5G适配性分析方法


[0001]本专利技术涉及一种维持电网稳定的方法，尤其是一种面向毫秒级切负荷的5G适配性分析方法。

技术介绍

[0002]切负荷控制是维持电网稳定的最后一道安全屏障，可在电源与负荷间不能保持相对平衡或线路突然发生运行故障时，对可中断负荷终端进行切负荷控制，以避免系统解列或大规模潮流转移等情况，同时防止系统频率过低而引起的频率崩溃等事故发生。我国输配电网络具有3kV、10kV、110kV、220kV、500kV、750kV以及1000kV等多种电压层级。传统电网结构依据不同电压层级的输配电运行线路耦合形成电磁环网，其网络结构不清晰，潮流转移特性复杂，导致电力系统切负荷控制方式粗糙，往往只能采用直接切除高压线路的“一刀切”的负荷控制方式。然而，一旦切断高电压线路，受端电网出现大规模潮流转移，将引发部分线路出现过负荷现象。在不能及时消除过负荷现象影响的情况下，继电保护装置将切除过负荷线路，从而造成故障事态的进一步扩大，严重时会导致连锁跳闸甚至大面积停电。
[0003]电网分层切负荷架构是解决上述问题的有效手段，能够实现多电压层级条件下的毫秒级切负荷控制，其依托电网本身高压、中压以及低压分层特点进行电网切负荷的毫秒级分层控制及协同，在定位到故障点后，各层通过保护装置及时切除一定数量的可中断负荷，实现电网系统的毫秒级控制及分层解列，避免直接切断高压线路导致的“过切”现象，有效缩小停电范围。然而，随着高比例可再生能源、柔性可调负荷和分布式储能等能源主体的广泛接入，电源投切更加频繁，对分层切负荷动作提出了毫秒级时延的严格要求。5G作为一种精准、快速、高效的通信方式，具有大带宽、广连接、高可靠、低时延等优势，能够高效赋能毫秒级分层精准切负荷系统的信息交互，保障切负荷业务的毫秒级实现。然而，基于5G的分层毫秒级切负荷控制研究仍处于起步阶段，需解决以下挑战：
[0004]1)分层切负荷系统中各电压层级所辖负荷种类、可中断负荷容量等各不相同，因此对可靠性、安全性、经济性以及实时性等指标的需求偏好也有所差异。目前面向分层毫秒级切负荷的站端发展规划中通常只考虑到5G技术的新颖性和先进性，在所有电压层级中盲目采用5G技术。然而，由于不同电压层级的切负荷需求差异较大，盲目使用5G技术或导致不适配切负荷需求。例如，低压层往往部署于城市等电子器件更为密集、信号交互更为频繁的区域，通信信道所受到的邻道电磁干扰及噪声远高于中高压线路，因此对通信技术的可靠性要求更高，这种情况下5G技术未必是最适配的通信方式，这导致了电网各电压层级的切负荷需求无法得到全面满足。因此，需要进行不同电压层级切负荷与5G的适配性分析。
[0005]2)传统层次分析法采用专家打分的方式，严重依赖于专家的个人经验知识及主观定性判断，即由于专家的自身偏好及环境等其他因素的影响，不同专家对同一指标的打分可能具有较大差异，难以保障思维一致性及各指标权重的准确度，无法保证适配结果的全面性、科学性和客观性。因此，需要在保留专家的经验知识的基础上，研究更加全面、客观的适配性分析方法。
[0006]3)随着高比例新能源接入，毫秒级切负荷的通信需求更加复杂多样，其适配体系的需求指标不断增多，导致数据统计量巨大，判断矩阵及决策矩阵的构造复杂度急剧上升。然而，目前通用的适配性分析方法仅采用单一的评估方式，无法解决指标增多情况下判断矩阵及决策矩阵的高复杂度问题，同时难以充分利用原有数据信息，不能客观、直接反映各电压等级之间的差距。因此，需要研究能够适应高复杂度求解的适配性分析方法。

技术实现思路

[0007]为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种面向毫秒级切负荷的5G适配性分析方法。
[0008]本专利技术的一种面向毫秒级切负荷的5G适配性分析方法，所述方法包括：
[0009]基于预先构建的5G通信需求指标体系构建模糊判断矩阵；
[0010]采用模糊理论层次分析法，基于所述模糊判断矩阵计算得到切负荷5G通信需求指标的主观权重；
[0011]获取多指标判决矩阵，基于所述多指标判决矩阵构建主成分矩阵；
[0012]采用主成分分析法，基于所述主成分矩阵计算得到切负荷5G通信需求指标的客观权重；
[0013]基于所述主观权重和所述客观权重计算得到毫秒级切负荷适配结果。
[0014]进一步的，基于预先构建的5G通信需求指标体系构建模糊判断矩阵的步骤，包括：
[0015]获取专家打分表，所述专家打分表表征针对多个毫秒级切负荷通信需求指标的打分规则；
[0016]基于所述专家打分表，计算所述5G通信需求指标体系包括的每个电压层级对上一级电压层级的影响度；
[0017]基于所述影响度构建模糊判断矩阵。
[0018]进一步的，采用模糊理论层次分析法，基于所述模糊判断矩阵计算得到切负荷5G通信需求指标的主观权重的步骤，包括：
[0019]对所述模糊判断矩阵进行一致性判断；
[0020]若所述模糊判断矩阵满足一致性，则采用模糊理论层次分析法，计算所述模糊判断矩阵中包括的每一层的每个元素对上一层元素的权重系数，得到切负荷5G通信需求指标的主观权重。
[0021]进一步的，获取多指标判决矩阵，基于所述多指标判决矩阵构建主成分矩阵的步骤，包括：
[0022]获取原始切负荷5G通信需求指标矩阵，针对所述原始多指标判决矩阵进行标准化处理，得到多指标判决矩阵；
[0023]计算所述多指标判决矩阵的相关矩阵；
[0024]基于所述相关矩阵的特征值，计算得到方差贡献率和计方差贡献率；
[0025]基于所述方差贡献率和计方差贡献率确定主成分元素，基于主成分元素构建主成分矩阵。
[0026]进一步的，采用主成分分析法，基于所述主成分矩阵计算得到切负荷5G通信需求指标的客观权重的步骤，包括：
[0027]采用主成分分析法，基于所述主成分矩阵包括的元素和元素总数计算得到切负荷5G通信需求指标的客观权重。
[0028]进一步的，基于所述主观权重和所述客观权重计算得到毫秒级切负荷适配结果的步骤，包括：
[0029]基于所述主观权重和所述客观权重计算得到综合权重；
[0030]获取原始切负荷5G通信需求指标矩阵，对所述原始切负荷5G通信需求指标矩阵进行标准化处理，得到标准化处理后的标准指标元素；
[0031]基于所述标准指标元素及所述综合权重计算所述5G通信需求指标体系包括的各电压层级的正理想解与负理想解的加权距离平方和；
[0032]将该加权距离平方和作为毫秒级切负荷适配结果。
[0033]进一步的，所述原始切负荷5G通信需求指标矩阵包括效益型指标元素和成本型指标元素；
[0034]对所述原始切负荷5G通信需求指标矩阵进行标准化处理，得到标准化处理后的标准指标元素的步骤，包括：
[0035]针对所述效益型指标元素按照如下公式进行标准化处理，得到第一标准化子元素：
[0036本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向毫秒级切负荷的5G适配性分析方法，其特征在于，所述方法包括：基于预先构建的5G通信需求指标体系构建模糊判断矩阵；采用模糊理论层次分析法，基于所述模糊判断矩阵计算得到切负荷5G通信需求指标的主观权重；获取多指标判决矩阵，基于所述多指标判决矩阵构建主成分矩阵；采用主成分分析法，基于所述主成分矩阵计算得到切负荷5G通信需求指标的客观权重；基于所述主观权重和所述客观权重计算得到毫秒级切负荷适配结果。2.根据权利要求1所述的一种面向毫秒级切负荷的5G适配性分析方法，其特征在于，基于预先构建的5G通信需求指标体系构建模糊判断矩阵的步骤，包括：获取专家打分表，所述专家打分表表征针对多个毫秒级切负荷通信需求指标的打分规则；基于所述专家打分表，计算所述5G通信需求指标体系包括的每个电压层级对上一级电压层级的影响度；基于所述影响度构建模糊判断矩阵。3.根据权利要求1所述的一种面向毫秒级切负荷的5G适配性分析方法，其特征在于，采用模糊理论层次分析法，基于所述模糊判断矩阵计算得到切负荷5G通信需求指标的主观权重的步骤，包括：对所述模糊判断矩阵进行一致性判断；若所述模糊判断矩阵满足一致性，则采用模糊理论层次分析法，计算所述模糊判断矩阵中包括的每一层的每个元素对上一层元素的权重系数，得到切负荷5G通信需求指标的主观权重。4.根据权利要求1所述的一种面向毫秒级切负荷的5G适配性分析方法，其特征在于，获取多指标判决矩阵，基于所述多指标判决矩阵构建主成分矩阵的步骤，包括：获取原始切负荷5G通信需求指标矩阵，针对所述原始多指标判决矩阵进行标准化处理，得到多指标判决矩阵；计算所述多指标判决矩阵的相关矩阵；基于所述相关矩阵的特征值，计算得到方差贡献率和计方差贡献率；基于所述方差贡献率和计方差贡献率确定主成分元素，基于主成分元素构建主成分矩阵。5.根据权利要求1所述的一种面向毫秒级切负荷的5G适配性分析方法，其特征在于，采用主成分分析法，基于所述主成分矩阵计算得到切负荷5G通信需求指标的客观权重的步骤，包括：采用主成分分析法，基于所述主成分矩阵包括的元素和元素总数计算得到切负荷5G通信需求指标的客观权重。6.根据权利要求1所述的一种面向毫秒级切负荷的5G适配性分析方法，其特征在于，基于所述主观权重和所述客观权重计算得到毫秒级切负荷适配结果的步骤，包括：基于所述主观权重和所述客观权重计算得到综合权重；获取原始切负荷5G通信需求指标矩阵，对所述原始切负荷5G通信需求指标矩阵进行标<...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢文冰，周振宇，黄红兵，王薇，舒乙凌，刘晨，杜文瑞，廖海君，王彦波，王剑，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司信息通信分公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：