一种高信息不确定性电力系统的数字潮流可靠控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种高信息不确定性电力系统的数字潮流可靠控制方法，包括以下步骤：步骤1、建立新型电力系统的数字潮流约束指标；步骤2、基于步骤1建立的新型电力系统的数字潮流约束指标，构建互联新型电力系统的信息熵模型，用于对时延、误码率、丢包率的新型电力系统数字潮流的重要指标参数统一量化；步骤3、基于步骤2所建立的互联新型电力系统的信息熵模型，对高信息不确定性的新型电力系统的数字潮流进行可靠控制，将信息不确定性集结项引入系统变结构滑模控制中，采用积分结构的切换函数来实现新型电力系统的数字潮流可靠控制。本发明专利技术能够实现新型电力系统数字潮流的可靠性控制。能够实现新型电力系统数字潮流的可靠性控制。能够实现新型电力系统数字潮流的可靠性控制。

【技术实现步骤摘要】
一种高信息不确定性电力系统的数字潮流可靠控制方法


[0001]本专利技术属于电力信息
，涉及一种数字潮流可靠控制方法，尤其是一种高信息不确定性电力系统的数字潮流可靠控制方法。

技术介绍

[0002]随着电力系统向新型高维复杂系统发展的过程中，智能电网业务的不断增加，智能配用电通信网络、数据采集网络将面临极大的应用层数据流量压力，新型电力系统数字潮流中信息传输产生的丢包、时延、误码等不确定测度，源于复杂系统大量随机动态过程中对失序程度的整体性衡量和定性分析，由于新型电力系统其高度的耦合性使得任一子系统的不确定性均会对整体系统的稳定运行产生极大的负面影响。
[0003]对于新型电力系统高新信息量的不确定性分析，目前本领域相关研究仅考虑系统内局部信息传输时延影响，没有针对多种电力信息不确定测度的统一评价，并且传统信息流动分析以离散事件驱动的方式建模，无法适应多能源接入下复杂新型电力系统信息可靠性动态实时判断的需求。传统方法多是通过预估时延、丢包率等单通信因素不确定测度的方法，构建目标函数或进行确定量逆向抵消，难以达到对新型电力系统全局最本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高信息不确定性电力系统的数字潮流可靠控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、建立新型电力系统的数字潮流约束指标；步骤2、基于步骤1建立的新型电力系统的数字潮流约束指标，构建互联新型电力系统的信息熵模型，用于对时延、误码率、丢包率的新型电力系统数字潮流的重要指标参数统一量化；步骤3、基于步骤2所建立的互联新型电力系统的信息熵模型，对高信息不确定性的新型电力系统的数字潮流进行可靠控制，将信息不确定性集结项引入系统变结构滑模控制中，采用积分结构的切换函数来实现新型电力系统的数字潮流可靠控制。2.根据权利要求1所述的一种高信息不确定性电力系统的数字潮流可靠控制方法，其特征在于：所述步骤1的具体方法为：将电力信息的时延要求、误码率要求和丢包率要求作为新型电力系统数字潮流约束指标，其具体包括：安稳业务：时延要求<30ms；误码率要求<10
‑9；调度自动化：时延要求<30ms；误码率要求<10
‑6；保护管理信息系统：时延要求<100ms；误码率要求<10
‑6；PMU：调度数据网时延要求<30ms；误码率要求SDH<10
‑9；EI专线时延要求<30ms；误码率要求PDH<10
‑6；安稳管理信息系统：时延要求10
‑
15mins；误码率要求<10
‑5；电能计量系统：时延要求3
‑
5s；误码率要求<10
‑6；变电站视频监控系统：时延要求<150ms；误码率要求<10
‑3；管理信息类业务：时延要求3
‑
5s；误码率要求<10
‑3；设定保护管理信息业务要求丢包率<1％；电能计量信息传输要求丢包率≤5％；调度自动化系统要求丢包率≤3％。3.根据权利要求1所述的一种高信息不确定性电力系统的数字潮流可靠控制方法，其特征在于：所述步骤2的具体步骤包括：(1)采用三参数的Weibull分布描述时延的分布情况，预设阈值前后自变量分布呈现断崖式变化，时延P
τ
的概率表示为：其中，x是随机变量，λ是比例参数(λ>0)，k是形状参数(k>0)；为了拟合时延分布，设定参数值，由此可以得到时延的分布情况，时延分布呈现为上述概率密度函数的积分，表示为：(2)假设在系统的生存周期T内，对应的某个时间段出现了故障或错误，如果这个时间段能够看成趋于某个时间点的小范围时间段，那么对应的系统出现故障或失误的趋势就是
出错率，即为系统误码率P
ber
；假设t时刻的出错率为c
ber
(t)，在时间段(t+dt)内，系统发生故障或错误的概率P
ber
为c
ber
(t)dt，则有：c
ber
(t)dt＝P{t<T≤t+dt|T＞t}
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(式3)对于确定不变的新型电力系统，其生存时间T是基本固定的，生存时间内的变量分布也可由可靠性方程求得；假设系统生存范围内任意时间节点的出错率在长时间跨度内相对稳定，由于系统的生存时间和出现故障的出错率都是固定的，因此通信系统的误码率可认为是基于泊松分布的概率事件，存在：(3)设系统丢包率P
l
，定义伯努利随机变量γ
i
(0<γ
i
<1)，当γ
i
＝1表示数据正常传输，概率为p
li
；当γ
i
＝0表示数据丢包，概率为1
‑
p
li
；其概率质量密度P
l
为：(4)信息熵作为对随机变量的位元量和顺次发生概率相乘再总和的数学期望，一次事件的熵看作一位元，则n次独立事件可表示为长度为n的位元流存在；其中，两个事件同时发生的熵不大于每个事件单独发生的熵的总和，且仅当两个事件是独立的情况下相等，(X,Y)表示两个独立事件的笛卡尔积，存在：信息熵定义为：式中，H(X)表示系统中每个事件各自熵值的和；n为事件总数；a
i
是X的一个可能取值，连续变量的概率空间可以用数字量化为离散空间，从而得到连续信源的信息熵；信息熵的笛卡尔积为：推广至多个独立事件X1,X2,...,X
n
，存在：H(X1,X2,...,X
n
)＝H(X1)+H(X2)+...+H(X
n
)
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(式9)(5)由步骤2推导，建模新型电力系统中信息不确定测度由时延、误码和丢包三个变量组成，因此根据(式9)可变形得到信息熵的数学模型为
H
sum
＝H(X
τ
)+H(X
l
)+H(X
ber
)
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(式10)H
sum
表示针对该系统整体运行过程中的信息不确定测度的统计特性，量化得到的不确定度，是一个具体数值，数值越大表示系统的信息不确定性越高；为了简明描述H
sum
随系统时延概率分布P
τ
、系统丢包率P
l
、和系统误码率P
ber
的波动，确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，杨丹丹，张倩宜，张旭，郝美薇，付嘉鑫，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网天津市电力公司信息通信公司，
类型：发明
国别省市：