一种直流输电系统损耗计算方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种直流输电系统损耗计算方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：基于全构建掩码机制和编码器

【技术实现步骤摘要】
一种直流输电系统损耗计算方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及输电系统损耗计算
，尤其涉及一种直流输电系统损耗计算方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]特高压直流输电技术可以实现分区消纳，降低电路短路电流水平，有效解决交流输电技术潮流回转，是长距离电能输送的主要方式。通常的，特高压直流输电系统会产生换流站线路损耗和直流输电线路电晕损耗，从而带来关口电能结算偏差，影响电力系统交易公平性，增加电网公司运营成本。因此为了给特高压直流输电系统节能降损提供依据，提高能源输送效率，有必要开展特高压直流输电系统的损耗计量研究。
[0003]特高压直流输电系统是一个多输入多输出、非线性、强耦合的复杂输电系统。现有技术中，为了得到更精准的计算结果，常采用精细化建模和数字孪生的方式进行元件级的损耗研究。在精细化建模时，输电系统损耗计量主要依据损耗元件的物理特性和电网运行参数建立等值模型进行计算，这种建模能够深入元件内部进行损耗分析，得到高精度的仿真结果；数字孪生的方式有着及时的检测能力，极端情况下的鲁棒性和优化维护策略，提供了前所未有的优势。
[0004]但是，精细化建模存在着对时间成本和计算成本的要求过高的问题；数字孪生的方式仍存在三个缺点：1)传统深度学习模型特征提取能力不够，无法完成大量设备的拓扑特征提取，无法满足数字孪生的推演精度需求；2)传统深度学习模型和Transformer模型只能建立单向映射，无法满足数字孪生的双向映射需求；3)Transformer模型虽在速度和精度上有较大的提升，但在数字孪生时仍无法满足实时性的要求。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，有必要提供一种直流输电系统损耗计算方法、装置、设备及存储介质，用以解决现有技术中深度学习模型提取特征能力不足，无法实现双向映射以及损失计算不准确的问题。
[0006]为达到上述技术目的，本专利技术采取了以下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种直流输电系统损耗计算方法，包括：
[0008]获取直流输电系统的样本数据，基于全构建掩码机制和编码器
‑
解码器架构，建立初始双向映射数字孪生损耗模型；
[0009]根据迁移算法对初始双向映射数字孪生损耗模型进行训练优化得到过渡双向映射数字孪生损耗模型；
[0010]基于知识蒸馏算法，对过渡双向映射数字孪生损耗模型进行轻量化改造得到目标双向映射数字孪生损耗模型；
[0011]根据目标双向映射数字孪生损耗模型计算实际直流输电系统的损耗。
[0012]优选的，获取直流输电系统的样本数据，基于全构建掩码机制和编码器
‑
解码器架
构，建立初始双向映射数字孪生损耗模型，包括：
[0013]基于编码器
‑
解码器架构建立数字孪生模型；
[0014]基于全构建掩码机制对样本数据进行掩码处理得到掩码序列；
[0015]基于掩码序列对数字孪生模型进行双向映射训练，得到初始双向映射数字孪生损耗模型。
[0016]优选的，基于全构建掩码机制对样本数据进行掩码处理得到掩码序列，包括：
[0017]随机选择直流输电系统的样本数据中的有效数据，将有效数据赋予掩码得到掩码序列。
[0018]优选的，基于掩码序列对数字孪生模型进行双向映射训练，得到初始双向映射数字孪生损耗模型，包括：
[0019]基于编码器
‑
解码器架构，根据掩码序列确定对应的映射数据；
[0020]基于预设损失函数，根据掩码数据和映射数据确定双向映射损失值；
[0021]基于反向传播算法，根据双向映射损失值将数字孪生模型进行数字空间与物理空间的双向映射得到初始双向映射数字孪生损耗模型。
[0022]优选的，根据迁移算法对初始双向映射数字孪生损耗模型进行训练优化得到过渡双向映射数字孪生损耗模型，包括：
[0023]获取直流输电系统数据集，设置循环次数；
[0024]基于迁移算法，根据直流输电系统数据集和循环次数对初始双向映射数字孪生损耗模型进行训练优化得到过渡双向映射数字孪生损耗模型。
[0025]优选的，基于知识蒸馏算法，对过渡双向映射数字孪生损耗模型进行轻量化改造得到目标双向映射数字孪生损耗模型，包括：
[0026]基于知识蒸馏算法建立教师模型和学生模型，使用教师模型隐藏层特征向量引导学生模型进行隐藏层特征提取得到教师模型特征向量和学生模型特征向量；
[0027]通过知识迁移，根据教师模型特征向量和学生模型特征向量确定学生模型的损失值；
[0028]根据学生模型的损失值对过渡双向映射数字孪生损耗模型进行轻量化改造得到目标双向映射数字孪生损耗模型。
[0029]优选的，通过知识迁移，根据教师模型特征向量和学生模型特征向量确定学生模型的损失值，包括：
[0030]根据教师模型特征向量和学生模型特征确定编码器的损失在学生模型上的影响因子和隐藏层的损失在学生模型上的影响因子；
[0031]根据编码器的损失在学生模型上的影响因子和隐藏层的损失在学生模型上的影响因子确定学生模型的损失值。
[0032]第二方面，本专利技术还提供了一种直流输电系统损耗计算装置，包括：
[0033]建模模块，用于获取直流输电系统的样本数据，基于全构建掩码机制和编码器
‑
解码器架构，建立初始双向映射数字孪生损耗模型；
[0034]训练模块，用于根据迁移算法对初始双向映射数字孪生损耗模型进行训练优化得到过渡双向映射数字孪生损耗模型；
[0035]改造模块，用于基于知识蒸馏算法，对过渡双向映射数字孪生损耗模型进行轻量
化改造得到目标双向映射数字孪生损耗模型；
[0036]计算模块，用于根据目标双向映射数字孪生损耗模型计算实际直流输电系统的损耗。
[0037]第三方面，本专利技术还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，其中，
[0038]存储器，用于存储程序；
[0039]处理器，与存储器耦合，用于执行存储器中存储的程序，以实现上述任一种实现方式中的直流输电系统损耗计算方法中的步骤。
[0040]第四方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机可读取的程序或指令，程序或指令被处理器执行时，能够实现上述任一种实现方式中的直流输电系统损耗计算方法中的步骤。
[0041]采用上述实施例的有益效果是：本专利技术提供的一种直流输电系统损耗计算方法、装置、设备及存储介质，基于全构建掩码机制和编码器
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解码器架构建立初始双向映射数字孪生损耗模型，实现了数字空间与物理空间的双向映射，满足了数字孪生的双向映射需求，根据迁移算法对初始双向映射数字孪生损耗模型进行训练优化得到过渡双向映射数字孪生损耗模型，将数字空间双向映射数字孪生模型应用到损耗计量上可以实现双向映射数字孪生损耗模型在计量损耗功能上的精确应用，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流输电系统损耗计算方法，其特征在于，包括：获取直流输电系统的样本数据，基于全构建掩码机制和编码器
‑
解码器架构，建立初始双向映射数字孪生损耗模型；根据迁移算法对所述初始双向映射数字孪生损耗模型进行训练优化得到过渡双向映射数字孪生损耗模型；基于知识蒸馏算法，对所述过渡双向映射数字孪生损耗模型进行轻量化改造得到目标双向映射数字孪生损耗模型；根据所述目标双向映射数字孪生损耗模型计算实际直流输电系统的损耗。2.根据权利要求1所述的直流输电系统损耗计算方法，其特征在于，所述获取直流输电系统的样本数据，基于全构建掩码机制和编码器
‑
解码器架构，建立初始双向映射数字孪生损耗模型，包括：基于编码器
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解码器架构建立数字孪生模型；基于全构建掩码机制对所述样本数据进行掩码处理得到掩码序列；基于所述掩码序列对数字孪生模型进行双向映射训练，得到所述初始双向映射数字孪生损耗模型。3.根据权利要求2所述的直流输电系统损耗计算方法，其特征在于，所述基于全构建掩码机制对所述样本数据进行掩码处理得到掩码序列，包括：随机选择所述直流输电系统的样本数据中的有效数据，将所述有效数据赋予掩码得到掩码序列。4.根据权利要求3所述的直流输电系统损耗计算方法，其特征在于，基于所述掩码序列对数字孪生模型进行双向映射训练，得到所述初始双向映射数字孪生损耗模型，包括：基于所述编码器
‑
解码器架构，根据所述掩码序列确定对应的映射数据；基于预设损失函数，根据所述掩码数据和所述映射数据确定双向映射损失值；基于反向传播算法，根据所述双向映射损失值将所述数字孪生模型进行数字空间与物理空间的双向映射得到初始双向映射数字孪生损耗模型。5.根据权利要求1所述的直流输电系统损耗计算方法，其特征在于，所述根据迁移算法对所述初始双向映射数字孪生损耗模型进行训练优化得到过渡双向映射数字孪生损耗模型，包括：获取直流输电系统数据集，设置循环次数；基于所述迁移算法，根据所述直流输电系统数据集和所述循环次数对所述初始双向映射数字孪生损耗模型进行训练优化得到过渡双向映射数字孪...

【专利技术属性】
技术研发人员：石英，邱卡特，张健，胡琴，孙宇峰，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：