一种融合知识图谱的电力系统潮流优化方法及装置制造方法及图纸

本文涉及电力系统领域，尤其涉及一种融合知识图谱的电力系统潮流优化方法及装置。该方法包括获取电力系统性能参数及负载状态；根据所述电力系统性能参数、负载状态，构建与性能指数相关的目标函数及约束条件；利用所述约束条件实现对所述目标函数的第一优化；利用蜉蝣算法对第一优化后的目标函数进行第二优化，得到目标函数的最优解。本文以燃料成本、有功网损、电压偏差和电压稳定性共同构成目标函数求解最优潮流问题，并且考虑了不同负载水平，使最优潮流计算更加准确；利用改进蜉蝣算法，提高搜索空间利用率和整体性能，以便更好优化目标函数。标函数。标函数。

【技术实现步骤摘要】
一种融合知识图谱的电力系统潮流优化方法及装置


[0001]本文涉及电力系统领域，尤其是一种融合知识图谱的电力系统潮流优化方法及装置。

技术介绍

[0002]最优潮流指当系统的结构参数和负载情况都已给定时，调节可利用的控制变量（如发电机输出功率、可调变压器抽头等）以找到能满足所有运行约束条件的、并使系统的某些性能指标（如发电成本或网络损耗）达到最优值下的潮流分布，而潮流是指电力系统中电压、功率等的稳态分布。最优潮流是电力系统优化运行管理过程中的关键对象之一。
[0003]目前，电力系统的最优潮流计算通常只考虑单一目标，以此构建最优潮流模型进行求解。而在实际的应用场景中，负载不确定性以及线路拥堵、线路损耗引起的总电压偏差、电压稳定性的影响很少被考虑、求解目标单一、相关优化算法效果不好，存在过早收敛等问题，容易降低解的有效性。
[0004]由此计算得到的最优潮流并不是实际上的最优解，难以使系统的性能指标达到最优，优化管理效果较差。

技术实现思路

[0005]为解决上述现有技术中计算最优潮流极少考虑负载导致无法得到最优解的问题，本文实施例提供了一种融合知识图谱的电力系统潮流优化方法及装置。
[0006]本文实施例提供了一种融合知识图谱的电力系统潮流优化方法，所述方法包括：获取电力系统性能参数及负载状态；根据所述电力系统性能参数、负载状态，构建与性能指数相关的目标函数及约束条件；利用所述约束条件实现对所述目标函数的第一优化；利用蜉蝣算法对第一优化后的目标函数进行第二优化，得到目标函数的最优解。
[0007]根据本文实施例的一个方面，构建与性能指数相关的目标函数包括：根据所述电力系统的性能参数或负载状态，分别构建与各性能指数相关的目标子函数；基于知识表示学习模型及所有目标子函数，确定与性能指数相关的目标函数。
[0008]根据本文实施例的一个方面，所述构建与性各能指数相关的目标子函数包括：根据性能参数中的母线燃料成本及负载状态中的负载燃料成本，确定总燃料成本的目标子函数；根据性能参数中的输电线路各节点电压，确定总有功功率损耗的目标子函数；根据负载状态中负载总线的数量及负载总线各节点电压，确定总电压偏差的目标子函数；根据所述负载状态中负载总线的电压稳定指数，确定电压稳定指数相关的目标子函数。
[0009]根据本文实施例的一个方面，根据所述性能参数、负载状态中的至少一种，构建约束条件包括：根据所述电力系统性能参数中的控制变量，确定等式约束条件；根据所述电力系统性能参数中的状态变量及各变量的规范阈值范围，确定不等式约束条件，其中，所述状态变量包括负载相关的变量。
[0010]根据本文实施例的一个方面，利用所述约束条件实现对所述目标函数的第一优化，包括：根据电力系统性能参数中的状态变量，确定等式约束条件：
[0011]其中，为负载总线上节点k有功功率；为总线上的k节点电压大小；为总线上j节点的电压大小；为总线上的k和j节点之间的电导；为总线上的k和j节点之间的电纳；根据电力系统性能参数中的状态变量及各变量的规范阈值范围，确定不等式约束条件，其中，所述状态变量包括负载相关的变量；，其中，为发电机总线上k节点有功功率；为位于发电机总线上的第k个节点的电压大小；为第k个变压器的分接比；为第k个并联补偿器的无功功率；为并联补偿器的总数，表示发电机总线上的节点总数；LP 表示下限，HP表示上限；根据等式约束条件和不等式约束条件，对目标函数进行第一优化。
[0012]根据本文实施例的一个方面，利用蜉蝣算法对第一优化后的目标函数进行第二优化，得到目标函数的最优解：根据目标函数，确定蜉蝣在各维度的初始适应度值；根据所述初始适应度值，确定蜉蝣个体最优位置、群体最优位置；根据所述蜉蝣个体最优位置、群体最优位置，迭代计算蜉蝣的适应度值；判断所述蜉蝣的适应度值的次数是否达到预设迭代次数；若未达到迭代次数，继续更新所述蜉蝣的适应度值；若达到迭代次数，将当前蜉蝣的适应度值作为所述目标函数的输入，优化所述第一优化后的目标函数。
[0013]本文实施例提供了一种融合知识图谱的电力系统潮流优化装置，所述装置包括：获取单元，用于获取电力系统性能参数及负载状态； 构建单元，用于根据所述电力系统性能参数、负载状态，构建与性能指数相关的目标函数及约束条件；第一优化单元，用于利用所述约束条件实现对所述目标函数的第一优化；第二优化单元，用于利用蜉蝣算法对第一优化后的目标函数进行第二优化，得到目标函数的最优解。
[0014]本文实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述基于负载的潮流优化方法。
[0015]本文实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述基于负载的潮流优化方法。
[0016]本文实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述融合知识图谱的电力系统潮流优化方法。
[0017]本文以燃料成本、有功网损、电压偏差和电压稳定性共同构成目标函数求解最优潮流问题，并且考虑了不同负载水平，使最优潮流计算更加准确；利用改进蜉蝣算法，提高
搜索空间利用率和整体性能，以便更好优化目标函数。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本文实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本文的一些实施例，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。
[0019]图1所示为本文实施例一种融合知识图谱的电力系统潮流优化方法的流程图；图2所示为本文实施例一种构建目标函数的方法流程图；图3所示为本文实施例一种构建与性能指数相关的目标子函数的方法流程图；图4所示为本文实施例一种构建约束条件的方法流程图；图5所示为本文实施例一种得到目标函数的最优解的方法流程图；图6所示为本文实施例一种装置的结构示意图；图7a至图7d所示为本实施例不同负载水平下不同目标函数的电压幅值变化示意图；图8所示为本文实施例一种计算机设备的结构示意图。
[0020]附图符号说明：601、获取单元；602、构建单元；603、第一优化单元；604、第二优化单元；802、计算机设备；804、处理器；806、存储器；808、驱动机构；810、输入/输出模块；812、输入设备；814、输出设备；816、呈现设备；818、图形用户接口；820、网络接口；822、通信链路；824、通信总线。
具体实施方式
[0021]为了使本
的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本文实施例中的附图，对本文实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本文一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本文中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种融合知识图谱的电力系统潮流优化方法，其特征在于，所述方法包括：获取电力系统性能参数及负载状态；根据所述电力系统性能参数、负载状态，构建与性能指数相关的目标函数及约束条件；利用所述约束条件实现对所述目标函数的第一优化；利用蜉蝣算法对第一优化后的目标函数进行第二优化，得到目标函数的最优解。2.根据权利要求1所述的融合知识图谱的电力系统潮流优化方法，其特征在于，构建与性能指数相关的目标函数包括：根据所述电力系统的性能参数或负载状态，分别构建与各性能指数相关的目标子函数；基于知识表示学习模型及所有目标子函数，确定与性能指数相关的目标函数。3.根据权利要求2所述的融合知识图谱的电力系统潮流优化方法，其特征在于，所述构建与性各能指数相关的目标子函数包括：根据性能参数中的母线燃料成本及负载状态中的负载燃料成本，确定总燃料成本的目标子函数；根据性能参数中的输电线路各节点电压，确定总有功功率损耗的目标子函数；根据负载状态中负载总线的数量及负载总线各节点电压，确定总电压偏差的目标子函数；根据所述负载状态中负载总线的电压稳定指数，确定电压稳定指数相关的目标子函数。4.根据权利要求3所述的融合知识图谱的电力系统潮流优化方法，其特征在于，根据所述性能参数、负载状态中的至少一种，构建约束条件包括：根据所述电力系统性能参数中的控制变量，确定等式约束条件；根据所述电力系统性能参数中的状态变量及各变量的规范阈值范围，确定不等式约束条件，其中，所述状态变量包括负载相关的变量。5.根据权利要求4所述的融合知识图谱的电力系统潮流优化方法，其特征在于，利用所述约束条件实现对所述目标函数的第一优化，包括：根据电力系统性能参数中的状态变量，确定等式约束条件；，其中，为负载总线上节点k有功功率；为总线上的k节点电压大小；为总线上j节点的电压大小；为总线上的k和j节点之间的电导；为总线上的k和j节点之间的电纳；根据电力系统性能参数中的状态变量及各变量的规范阈值范围，...

【专利技术属性】
技术研发人员：那琼澜，苏丹，李信，肖娜，杨艺西，任建伟，马跃，邢宁哲，庞思睿，邬小波，李莉，于然，尚芳剑，张海明，卢嫱舒，
申请(专利权)人：国网冀北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：