【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电网规划，特别是一种县域配电网典型规划场景数字化构建方法及系统。
技术介绍
1、电力系统的规划和运行调度涉及对大量场景和方案的分析评价，现有研究表明大规模风电/光伏并网发电的不确定和随机性特征对电力系统稳定运行产生重要影响，同时需求侧市场的发展和完善需要更加关注不同种类负荷的调度特性，“场景”是在含有不确定性因素的决策问题中刻画随机性和波动性的输入数据，场景分析主要解决电力系统中涉及的不确定性、随机性问题，是电力系统规划和运行研究的基础性工作，风电场和光伏电场出力均具有一定的随机性、波动性和间歇性等特性，如何从风电、光伏和负荷原始时序场景中获得典型缩减场景，获得更高的计算效率成了当前亟需解决的问题。
技术实现思路
1、鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术解决的技术问题是：现有的风电场和光伏电场出力均具有一定的随机性、波动性和间歇性等特性，如何从风电、光伏和负荷原始时序场景中获得典型缩减场景，获得更高的计算效率问题。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种县域配电网典型规划场景数字化构建方法，包括：
4、收集县域配电网历史数据进行预处理，构建历史场景分析时间序列；通过历史场景分析时间序列预测生成原始场景合集，并通过场景缩减方法获取期望典型场景；评估典型场景应用效果，并依据评估结果实施处理措施；将所有数据存储在数据库中并设定数据库访问权限。
5、作为本专利技术所述的县域配电网典型规
6、作为本专利技术所述的县域配电网典型规划场景数字化构建方法的一种优选方案，其中：所述预测生成原始场景合集包括将历史场景分析时间序列输入场景预测公式，基于场景预测公式得出预测原始场景时间序列形成预测原始场景时间序列集合，根据集合进行随机组合构建原始场景集合，所述场景预测公式表示为：
7、
8、其中，是时间点t的预测输出，why和wxy分别是lstm输出和当前输入到预测输出的权重矩阵，by是输出层的偏置项，ot、ct、xt分别是lstm模型中的输出门、单元状态和当前输入。
9、作为本专利技术所述的县域配电网典型规划场景数字化构建方法的一种优选方案，其中：所述通过场景缩减方法获取期望典型场景包括确定性场景缩减和不确定性场景缩减，其中所述确定性场景的缩减包括将时间轴上连续的确定性场景等距离切分成若干时间尺度相同的场景后对相似场景进行合并；
10、所述不确定性场景的缩减包括将所述不确定性场景输入公式中计算缩减前的场景与最终保留场景之间的概率距离，即：
11、
12、其中，δ(ω)表示不确定性场景ω与保留集中场景之间的概率距离，n为保留集中的场景数，pi为第i个保留场景的概率权重，和分别表示第i个场景和场景ω在时刻t的值，t为考虑的总时间长度，g(x)为一个复杂的信息过滤函数，可以是非线性的，用于转换场景数据；
13、根据计算结果，对每个场景找出与其概率距离最小的其他场景进行剔除，与其他场景差异性不大的场景，保留具有独特特征的场景；
14、将所述计算概率距离和剔除场景的过程进行重复迭代，逐步缩减场景集合，直至达到预设的场景数量；
15、在每次迭代中，根据场景间的距离和概率调整剩余场景的概率：
16、
17、其中，padj(ωl，ak)表示调整后场景ωl的概率，p(ωl)是场景ωl在调整前的概率，p(ak)是第k次迭代中被删除的场景ak的概率，d(ωl，ak)表示场景ωl和ak之间的距离，β是调节系数，用于控制距离对概率调整的影响强度，e是自然对数的底数；
18、得到确定性场景集合和不确定性场景集合后进行合并获得期望典型场景。
19、作为本专利技术所述的县域配电网典型规划场景数字化构建方法的一种优选方案，其中：所述评估典型场景应用效果指获取典型场景包含的场景时间序列，所述场景时间序列包含场景中所有的配电网数据，将数据进行处理后计算场景综合性能指数：
20、
21、
22、其中mi为归一化值，ai为配电网数据，cpi为场景综合性能指数，σi为权重，其中n为配电网数据种类数量，计算得出cpi并与预设的评估阈值t进行对比；
23、若cpi＞t，则说明典型场景应用效果良好；
24、若cpi≤t，则说明典型场景应用效果差，不进行应用。
25、作为本专利技术所述的县域配电网典型规划场景数字化构建方法的一种优选方案，其中：所述依据评估结果实施处理措施包括：
26、若典型场景应用效果良好，则按照生成的典型场景进行县域配电网规划调整，并生成调整记录进行存储；
27、若典型场景应用效果差，则重新通过场景预测公式和场景缩减方法获取新的典型场景进行应用效果评估直至评估结果为良好，若在三次重新获取典型场景后应用效果评估仍为差，则采取现有场景，并将评估效果差的典型场景列出废弃集合中作为典型场景生成的参考。
28、作为本专利技术所述的县域配电网典型规划场景数字化构建方法的一种优选方案，其中：所述将所有数据存储在数据库包括将收集的配电网历史数据，生成的场景、场景预测公式、场景缩减方法、典型场景、典型场景效果评估结果以及处理措施存储入数据库中。
29、本专利技术的另外一个目的是提供一种县域配电网典型规划场景数字化构建系统，其能通过构建配网作业远程安全通信系统，解决了现有配网作业中的数据传输需要保证安全性和保密性，通过第三方平台不利于数据保密问题。
30、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案:一种基于粒子群遗传算法的计算平台负载平衡系统，包括：数据预处理模块、场景预测生成模块、场景缩减处理模块、效果评估与措施实施模块以及数据存储与权限管理模块；数据预处理模块，负责收集县域配电网的历史数据，并进行必要的预处理，如数据清洗、归一化处理等，以构建历史场景分析时间序列；所述场景预测生成模块用于生成原始场景合集；所述场景缩减处理模块用于从原始场景合集中提取出期望的典型场景；所述效果评估与措施实施模块用于评估典型场景的应用效果，并根据评估结果制定并实施相应的处理措施；所述数据存储与权限管理模块用于将所有相关数据存储在数据库中，并设定相应的访问权限，确保数据安全和隐私保护。
31、一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述县域配电网典型规划场景数字化构建方法的步骤。
32、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种县域配电网典型规划场景数字化构建方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的县域配电网典型规划场景数字化构建方法，其特征在于：所述县域配电网历史数据包括县域配电网历史电力负荷数据、天气数据、电力设备数据、故障维护记录、供电布局、用户分布情况以及配电网节点位置信息数据，所述预处理包括数据清洗过滤和格式转换，当数据中存在缺失值，则通过插值法进行补充，预处理后通过将配电网历史数据与时间信息组合构建历史场景分析时间序列集合。
3.如权利要求2所述的县域配电网典型规划场景数字化构建方法，其特征在于：所述预测生成原始场景合集包括将历史场景分析时间序列输入场景预测公式，基于场景预测公式得出预测原始场景时间序列形成预测原始场景时间序列集合，根据集合进行随机组合构建原始场景集合，所述场景预测公式表示为：
4.如权利要求3所述的县域配电网典型规划场景数字化构建方法，其特征在于：所述通过场景缩减方法获取期望典型场景包括确定性场景缩减和不确定性场景缩减，其中所述确定性场景的缩减包括将时间轴上连续的确定性场景等距离切分成若干时间尺度相同的场景后对相似场景进行
5.如权利要求4所述的县域配电网典型规划场景数字化构建方法，其特征在于：所述评估典型场景应用效果指获取典型场景包含的场景时间序列，所述场景时间序列包含场景中所有的配电网数据，将数据进行处理后计算场景综合性能指数：
6.如权利要求5所述的县域配电网典型规划场景数字化构建方法，其特征在于：所述依据评估结果实施处理措施包括：
7.如权利要求6所述的县域配电网典型规划场景数字化构建方法，其特征在于：所述将所有数据存储在数据库包括将收集的配电网历史数据，生成的场景、场景预测公式、场景缩减方法、典型场景、典型场景效果评估结果以及处理措施存储入数据库中。
8.一种采用如权利要求1～7任一所述的县域配电网典型规划场景数字化构建方法的系统，其特征在于，包括：
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的县域配电网典型规划场景数字化构建方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的县域配电网典型规划场景数字化构建方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种县域配电网典型规划场景数字化构建方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的县域配电网典型规划场景数字化构建方法，其特征在于：所述县域配电网历史数据包括县域配电网历史电力负荷数据、天气数据、电力设备数据、故障维护记录、供电布局、用户分布情况以及配电网节点位置信息数据，所述预处理包括数据清洗过滤和格式转换，当数据中存在缺失值，则通过插值法进行补充，预处理后通过将配电网历史数据与时间信息组合构建历史场景分析时间序列集合。
3.如权利要求2所述的县域配电网典型规划场景数字化构建方法，其特征在于：所述预测生成原始场景合集包括将历史场景分析时间序列输入场景预测公式，基于场景预测公式得出预测原始场景时间序列形成预测原始场景时间序列集合，根据集合进行随机组合构建原始场景集合，所述场景预测公式表示为：
4.如权利要求3所述的县域配电网典型规划场景数字化构建方法，其特征在于：所述通过场景缩减方法获取期望典型场景包括确定性场景缩减和不确定性场景缩减，其中所述确定性场景的缩减包括将时间轴上连续的确定性场景等距离切分成若干时间尺度相同的场景后对相似场景进行合并；
5.如权利要求4所述的县域...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑飞，刘金森，罗宁，张鹏城，陈露东，王杰，高华，贺墨琳，张裕，何向刚，罗文雲，全圣柏，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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