1.一種主配網(wǎng)一體化事故響應(yīng)決策方法,其特征在于:所述方法包括以下步驟:
步驟一、建立主配網(wǎng)一體化運(yùn)行情景集和故障集;
步驟二、基于主配網(wǎng)一體化快速仿真結(jié)果建立全局協(xié)調(diào)控制策略知識(shí)庫;
步驟三、采用特征提取、決策樹生成技術(shù)生成仿真情景決策規(guī)則庫;
步驟四、通過主配網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)感知技術(shù)和自主決策匹配方法實(shí)現(xiàn)故障后主配網(wǎng)的自主決策匹配響應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主配網(wǎng)一體化事故響應(yīng)決策方法,其特征在于,在步驟一中,通過拉丁超立方抽樣法模擬生成所述運(yùn)行情景集,預(yù)測(cè)力與預(yù)測(cè)誤差分布,對(duì)每個(gè)輸入隨機(jī)變量進(jìn)行采樣,確保隨機(jī)分布區(qū)域能夠被采樣點(diǎn)完全覆蓋;改變各隨機(jī)變量采樣值的排列順序,使相互獨(dú)立的隨機(jī)變量的采樣值的相關(guān)性趨于最小,采用Cholesky分解法進(jìn)行排列順序,
采樣值公式為
其中,Xnm表示隨機(jī)變量Xn的第m個(gè)采樣值,Um表示采樣值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主配網(wǎng)一體化事故響應(yīng)決策方法,其特征在于,在步驟一中,通過給出各故障發(fā)生概率與嚴(yán)重性的綜合度量,以此篩選故障,生成所述故障集,綜合度量的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:
其中,Xf為當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài);Ei為第i個(gè)預(yù)想故障;Pr(Ei)為Ei發(fā)生的概率;Sev(Ei)為Ei發(fā)生后系統(tǒng)損失的嚴(yán)重程度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主配網(wǎng)一體化事故響應(yīng)決策方法,其特征在于,在步驟一中,故障概率模型公式為:
Pr(Fi)=1-exp(-λits),
其中,F(xiàn)i為第i條線路發(fā)生故障;Pr(Fi)為第i條線路發(fā)生故障的概率;λi為第i條線路的故障率;
系統(tǒng)發(fā)生故障后支路的過載損失值計(jì)算公式為:
其中,ωLi表示過載損失值,Li為支路i的實(shí)際輸送功率與功率限額之比;L0為設(shè)定的閾值,若Li小于L0,調(diào)度人員認(rèn)為該支路不存在過載風(fēng)險(xiǎn);
定義支路i的過載嚴(yán)重程度計(jì)算公式為:
其中,a、c均為正數(shù),ωLi表示過載損失值;
系統(tǒng)發(fā)生故障后節(jié)點(diǎn)i的電壓越限損失值ωVi計(jì)算公式為:
其中,Ui為節(jié)點(diǎn)i的電壓幅值;Uimax、Uimin分別為節(jié)點(diǎn)i的電壓幅值的上、下限;
定義節(jié)點(diǎn)i的電壓越限嚴(yán)重程度計(jì)算公式為:
其中,a、c均為正數(shù),ωvi表示電壓越限損失值;
通過故障篩選與排序,將排序結(jié)果中排在前面的若干故障生成所述故障集。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主配網(wǎng)一體化事故響應(yīng)決策方法,其特征在于,在步驟二中,所述知識(shí)庫由電網(wǎng)故障前的運(yùn)行狀態(tài),電網(wǎng)故障后的運(yùn)行狀態(tài),故障最優(yōu)恢復(fù)控制策略組成,通過輸入運(yùn)行情景集和故障集進(jìn)行主配網(wǎng)一體化快速仿真,進(jìn)行主配網(wǎng)全局優(yōu)化得到故障最優(yōu)恢復(fù)控制策略,記錄電網(wǎng)發(fā)生的故障和故障前后運(yùn)行狀態(tài)、控制策略,建立所述全局協(xié)調(diào)策略知識(shí)庫。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的主配網(wǎng)一體化事故響應(yīng)決策方法,其特征在于,建立知識(shí)庫的步驟如下:
步驟2a主、配網(wǎng)智能體獲取當(dāng)前時(shí)刻電網(wǎng)斷面信息,通過主配網(wǎng)一體化狀態(tài)估計(jì)建立各自潮流初態(tài);
步驟2b主配網(wǎng)智能體收集各自電網(wǎng)內(nèi)氣象信息數(shù)據(jù),結(jié)合電網(wǎng)典型運(yùn)行方式通過拉丁超立方采樣技術(shù)得到電網(wǎng)運(yùn)行情景集。得到電網(wǎng)仿真故障集;
步驟2c針對(duì)故障集合中每個(gè)待仿真故障,采用主配網(wǎng)一體化故障恢復(fù)控制優(yōu)化問題的求解,得到主配網(wǎng)協(xié)調(diào)控制策略;
步驟2d將故障前電網(wǎng)狀態(tài)、故障后電網(wǎng)狀態(tài)和控制策略寫入全局協(xié)調(diào)控制策略知識(shí)庫,對(duì)原有庫進(jìn)行更新。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主配網(wǎng)一體化事故響應(yīng)決策方法,其特征在于,在步驟三中,所述仿真情景決策規(guī)則庫是通過特征選擇技術(shù)對(duì)全局協(xié)調(diào)策略知識(shí)庫中電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)鍵特征屬性進(jìn)行提取,將選擇出的特征屬性作為輸入屬性,自動(dòng)生成決策樹,從決策樹中提取精細(xì)規(guī)則,建立仿真情景決策規(guī)則庫。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的主配網(wǎng)一體化事故響應(yīng)決策方法,其特征在于,基于屬性分離進(jìn)行特征選擇,將高維組合問題降為低維組合問題,屬性間相關(guān)度的計(jì)算公式為:
其中,H(X)、H(Y)分別為屬性X與Y的熵;I(X;Y)為屬性X與Y之間互信息;
選擇特征屬性的公式為:
其中,k為屬性分類的數(shù)量,Ωi表示為第i類。mi、和分別為Ωi當(dāng)前提供的特征屬性個(gè)數(shù)、特征屬性集合、提供的信息量;F為特征選擇結(jié)果屬性集;m為F中的特征屬性個(gè)數(shù);C為目標(biāo)屬性。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的主配網(wǎng)一體化事故響應(yīng)決策方法,其特征在于,所述決策樹算法為檢測(cè)所有的屬性,選擇信息增益率最大的屬性產(chǎn)生決策樹節(jié)點(diǎn),由該屬性的不同取值建立分支,再對(duì)各分支的子集遞歸調(diào)用該方法建立決策樹節(jié)點(diǎn)的分支,直到所有子集僅包含同一類別的數(shù)據(jù)為止。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主配網(wǎng)一體化事故響應(yīng)決策方法,其特征在于,在步驟四中,所述主配網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)感方法,在主配網(wǎng)運(yùn)行范圍內(nèi),認(rèn)知、理解電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行中各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù),將所有信息識(shí)別并轉(zhuǎn)化為主配網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)量,并甄別和剔除出其中錯(cuò)誤、無效的信息,通過分析外部數(shù)據(jù)和內(nèi)部數(shù)據(jù)獲得電網(wǎng)受到擾動(dòng)后運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù),通過計(jì)算得到自主決策匹配用的特征量信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主配網(wǎng)一體化事故響應(yīng)決策方法,其特征在于,在步驟四中,使用Rete算法加快規(guī)則庫的決策匹配,構(gòu)建Rete匹配網(wǎng)絡(luò)的步驟包括:
步驟4a創(chuàng)建根節(jié)點(diǎn),形成匹配網(wǎng)絡(luò)的入口;
步驟4b從情景決策規(guī)則庫中提取新的規(guī)則,從規(guī)則的條件中提取出各個(gè)狀態(tài)變量滿足的條件:
i)檢查該規(guī)則的條件中是否出現(xiàn)了新的狀態(tài)變量,如果是新的狀態(tài)變量,添加一個(gè)類型節(jié)點(diǎn);
ii)檢查該規(guī)則中的各個(gè)狀態(tài)變量滿足的條件是否已經(jīng)存在于α節(jié)點(diǎn)中,如果存在則記錄下該α節(jié)點(diǎn)的位置,如果沒有,則將該狀態(tài)變量滿足的條件作為一個(gè)新的α節(jié)點(diǎn)加入到網(wǎng)絡(luò)中;
iii)重復(fù)步驟ii),直至將該規(guī)則中所有的狀態(tài)變量滿足的條件都處理完畢;
iv)組合β節(jié)點(diǎn):第一個(gè)β節(jié)點(diǎn)由兩個(gè)α節(jié)點(diǎn)組合而成,其后的每個(gè)β節(jié)點(diǎn)由上一層的β節(jié)點(diǎn)和新的α節(jié)點(diǎn)相組合;
v)重復(fù)步驟iv),直至生成所有β節(jié)點(diǎn);
vi)將該規(guī)則對(duì)應(yīng)的執(zhí)行動(dòng)作封裝成最后節(jié)點(diǎn);
步驟4c重復(fù)步驟4b,直至規(guī)則庫中的所有規(guī)則都處理完畢。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的主配網(wǎng)一體化事故響應(yīng)決策方法,其特征在于,在步驟四中,基于Rete算法進(jìn)行主配網(wǎng)故障自主決策匹配與響應(yīng)時(shí),除了首次匹配時(shí)需要對(duì)主配網(wǎng)中的每個(gè)狀態(tài)變量都進(jìn)行匹配以外,之后每隔一個(gè)周期進(jìn)行匹配時(shí),只需判別當(dāng)前主配網(wǎng)狀態(tài)變量相較于上個(gè)周期變化大的部分,根據(jù)變化較大的狀態(tài)變量對(duì)應(yīng)的α節(jié)點(diǎn)從β網(wǎng)絡(luò)中直接繼續(xù)匹配工作,省去了對(duì)變化小的狀態(tài)變量重復(fù)匹配的過程。