一种配电网线损预测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种配电网线损预测方法及系统，方法包括：步骤S1，获取配电网历史数据中包含特征参数的线损数据集，其中，线损数据集中包含训练数据样本集和测试数据样本集；步骤S2，构建PSO

【技术实现步骤摘要】
一种配电网线损预测方法及系统


[0001]本专利技术属于配电网线损分析
，尤其涉及一种配电网线损预测方法及系统。

技术介绍

[0002]线路损耗是电网的功率损耗，它是指在一段时间内流经电网各个组件的电流引起的功率损耗。它有两个方面：一是在电能传输过程中在输电、配电和变电设备中产生性能损失。另一个是在营销过程中无法解释的从电厂到电力部门用电表的电力损失。配电网中线损的比例称为线损率，是反映电网设计规划、生产、投入运行和管理运营的一个重要的综合指标。
[0003]对供电企业来说，降低电能损耗，就意味着增加经济效益。目前，供电企业在中低压配电网开展的理论线损计算不够完善。主要由于终端设备类型不统一，质量参差不齐，使得数据不能实时全面的获得，导致线损计算模型准确率不高。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种配电网线损预测方法及系统，用于解决配电数据不能实时全面的获得，导致线损计算模型准确率不高的技术问题。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种配电网线损预测方法，包括：步骤S1，获取配电网历史数据中包含特征参数的线损数据集，其中，所述线损数据集中包含训练数据样本集和测试数据样本集；步骤S2，构建PSO
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SVR预测模型，并对所述PSO
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SVR预测模型的模型参数进行寻优，所述模型参数包括误差惩罚因子和核函数，其中，对所述PSO
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SVR预测模型的模型参数进行寻优的过程具体包括：步骤S2.1，随机选择粒子的位置矢量和速度矢量；步骤S2.2，对于随机选取的第i个粒子进行可行性检查；步骤S2.3，选择k次交叉验证法计算适应度；步骤S2.4，根据计算的适应度值，更新全局状态变量和局域状态变量；步骤S2.5，在迭代的每一步，随机选择被动聚集粒子；步骤S2.6，更新粒子的速度矢量，迭代公式如下：，式中，、和均为[0，1]之间的随机数，和均为位移变化的限定因子，取为2，为被动聚集系数，取为1，为惯性权重因子，为第k+1次迭代中的粒子速度，为第k次迭代中的粒子速度，为第k次迭代中的个体极值，为第k次迭代中的粒子位置，为第k次迭代中的全局极值，为第i个被动聚集粒子；
其中，计算惯性权重因子的表达式为：，式中，分别为最大权重因子、最小权重因子，为当前迭代次数，为总的迭代次数；步骤S2.7，更新粒子的位置矢量，迭代公式如下：，式中，为更新粒子位置时的修正系数；步骤S2.8，迭代终止，重复步骤S2.2—步骤S2.7，直到满足迭代终止条件；步骤S3，基于所述训练数据样本集对寻优后的PSO
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SVR预测模型进行训练，得到配电网线损预测模型；步骤S4，将所述测试数据样本集输入至所述配电网线损预测模型中，使所述配电网线损预测模型对配电网台区线损进行分析，得到最优预测方案。
[0006]第二方面，本专利技术提供一种配电网线损预测系统，包括：获取模块，配置为获取配电网历史数据中包含特征参数的线损数据集，其中，所述线损数据集中包含训练数据样本集和测试数据样本集；寻优模块，配置为构建PSO
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SVR预测模型，并对所述PSO
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SVR预测模型的模型参数进行寻优，所述模型参数包括误差惩罚因子和核函数，其中，对所述PSO
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SVR预测模型的模型参数进行寻优的过程具体包括：随机选择粒子的位置矢量和速度矢量；对于随机选取的第i个粒子进行可行性检查；选择k次交叉验证法计算适应度；根据计算的适应度值，更新全局状态变量和局域状态变量；在迭代的每一步，随机选择被动聚集粒子；更新粒子的速度矢量，迭代公式如下：，式中，、和均为[0，1]之间的随机数，和均为位移变化的限定因子，取为2，为被动聚集系数，取为1，为惯性权重因子，为第k+1次迭代中的粒子速度，为第k次迭代中的粒子速度，为第k次迭代中的个体极值，为第k次迭代中的粒子位置，为第k次迭代中的全局极值，为第i个被动聚集粒子；其中，计算惯性权重因子的表达式为：，式中，分别为最大权重因子、最小权重因子，为当前迭代次数，
为总的迭代次数；更新粒子的位置矢量，迭代公式如下：，式中，为更新粒子位置时的修正系数；直到满足迭代终止条件，迭代终止；训练模块，配置为基于所述训练数据样本集对寻优后的PSO
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SVR预测模型进行训练，得到配电网线损预测模型；分析模块，配置为将所述测试数据样本集输入至所述配电网线损预测模型中，使所述配电网线损预测模型对配电网台区线损进行分析，得到最优预测方案。
[0007]第三方面，提供一种电子设备，其包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本专利技术任一实施例的一种配电网线损预测方法的步骤。
[0008]第四方面，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序指令被处理器执行时，使所述处理器执行本专利技术任一实施例的一种配电网线损预测方法的步骤。
[0009]本申请的一种配电网线损预测方法及系统，通过对PSO
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SVR预测模型的误差惩罚因子和核函数进行寻优，实现了对 PSO
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SVR预测模型的结构参数进行整体优化，最终实现中低压配电网线损的准确计算，进而指导配电网结构以及运行管理模式的改进。并且引入卡尔曼滤波算法，克服了常规配电网设备智能化程度不高，数据采集不完整的缺点，提高了数据建模的合理性，能够节约大量时间和成本，提高了工作效率。
附图说明
[0010]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011]图1为本专利技术一实施例提供的一种配电网线损预测方法的流程图；图2为本专利技术一实施例提供一个具体实施例的卡尔曼滤波算法的流程图；图3为本专利技术一实施例提供的一种配电网线损预测系统的结构框图；图4是本专利技术一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0012]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0013]实施例一
请参阅图1，其示出了本申请的一种配电网线损预测方法的流程图。
[0014]如图1所示，本专利技术实现配电网线损预测的方法具体包括步骤S1
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步骤S4。
[0015]步骤S1，获取配电网历史数据中包含特征参数的线损数据集，其中，所述线损数据集中包含训练数据样本集和测试数据样本集。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配电网线损预测方法，其特征在于，包括：步骤S1，获取配电网历史数据中包含特征参数的线损数据集，其中，所述线损数据集中包含训练数据样本集和测试数据样本集；步骤S2，构建PSO
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SVR预测模型，并对所述PSO
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SVR预测模型的模型参数进行寻优，所述模型参数包括误差惩罚因子和核函数，其中，对所述PSO
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SVR预测模型的模型参数进行寻优的过程具体包括：步骤S2.1，随机选择粒子的位置矢量和速度矢量；步骤S2.2，对于随机选取的第i个粒子进行可行性检查；步骤S2.3，选择k次交叉验证法计算适应度；步骤S2.4，根据计算的适应度值，更新全局状态变量和局域状态变量；步骤S2.5，在迭代的每一步，随机选择被动聚集粒子；步骤S2.6，更新粒子的速度矢量，迭代公式如下：，式中，、和均为[0，1]之间的随机数，和均为位移变化的限定因子，取为2，为被动聚集系数，取为1，为惯性权重因子，为第k+1次迭代中的粒子速度，为第k次迭代中的粒子速度，为第k次迭代中的个体极值，为第k次迭代中的粒子位置，为第k次迭代中的全局极值，为第i个被动聚集粒子；其中，计算惯性权重因子的表达式为：，式中，分别为最大权重因子、最小权重因子，为当前迭代次数，为总的迭代次数；步骤S2.7，更新粒子的位置矢量，迭代公式如下：，式中，为更新粒子位置时的修正系数；步骤S2.8，迭代终止，重复步骤S2.2—步骤S2.7，直到满足迭代终止条件；步骤S3，基于所述训练数据样本集对寻优后的PSO
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SVR预测模型进行训练，得到配电网线损预测模型；步骤S4，将所述测试数据样本集输入至所述配电网线损预测模型中，使所述配电网线损预测模型对配电网台区线损进行分析，得到最优预测方案。2.根据权利要求1所述的一种配电网线损预测方法，其特征在于，在步骤S1中，所述特征参数包括有功供电量、无功供电量、配电变压器容量和配电线路长度。3.根据权利要求2所述的一种配电网线损预测方法，其特征在于，在获取配电网历史数据中包含特征参数的线损数据集之后，方法还包括：判断所述线损数据集中是否全部包含与所述有功供电量相关的线损数据、与所述无功
供电量相关的线损数据、与所述配电变压器容量相关的线损数据以及与所述配电线路长度相关的线损数据；若否，则基于卡尔曼滤波算法对配电台区进行跟踪预测，其中，配电台区进行跟踪预测的表达式为：，式中，为利用状态k
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1对状态k的一步预测结果，为系统参数，为状态k
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1的最优结果，为系统参数，为状态k的控制量，为当前状态的最优估算值，为卡尔曼增益，为k时刻的观测值，为测量系统的参数。4.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡木良，付超，王琦，范瑞祥，徐在德，安义，刘蓓，李嬴正，刘卓睿，
申请(专利权)人：国家电网有限公司中国电力科学研究院有限公司武汉分院，
类型：发明
国别省市：