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基于随机森林与内核岭回归的配电网线损在线计算.pdf

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资源描述

1、第 17 卷 第 8 期2023 年 8 月南方电网技术SOUTHERN POWER SYSTEM TECHNOLOGYVol.17,No.8Aug.2023基于随机森林与内核岭回归的配电网线损在线计算王华佳1,曹文君1,张岩1,于丹文1,李付存1,于一潇2(1.国家电网山东省电力公司电力科学研究院,济南250003;2.电网智能化调度与控制教育部重点实验室,山东大学,济南250061)摘要:针对配电网自动化水平低,其节点电气数据以及拓扑结构变化不能完全做到实时监控,使线损计算困难的问题,提出了基于随机森林(random forest,RF)以及内核岭回归(kernel ridge regre

2、ssion,KRR)的配电网线损在线计算方法。首先,根据配网历史运行情况确定不同拓扑结构下的典型运行模式;其次,通过对不同运行模式的配电系统进行潮流计算,分别构建训练集,通过对内核岭回归模型的训练,充分挖掘支路线损功率与配电网状态之间的映射关系;最后,基于随机森林分类法判断配电网运行模式,进而通过对应运行模式的内核岭回归模型实现配电网线损在线计算。对IEEE 33节点配电网的算例分析结果表明,所提方法具有较高的精度和较好的鲁棒性。关键词:内核岭回归;随机森林;配电网;线损计算Online Calculation of Distribution Network Line Loss Based o

3、n RF and KRRWANG Huajia1,CAO Wenjun1,ZHANG Yan1,YU Danwen1,LI Fucun1,YU Yixiao2(1.Electric Power Research Institute,State Grid Shandong Electric Power Company,Jinan 250003,China;2.Key Laboratory of Power System Intelligent Dispatch and Control of Ministry of Education,Shandong University,Jinan 25006

4、1,China)Abstract:In view of the low automation level of distribution network,the changes of node electrical data and topology structure cannot be fully monitored in real time,which makes the line loss calculation difficult.This paper proposes an online calculation method of distribution network line

5、 loss based on random forest(RF)and kernel ridge regression(KRR).Firstly,the typical operation modes under different topologies are determined according to the historical operation conditions of the distribution network.Secondly,by the power flow calculation of distribution systems with different op

6、eration modes,the training sets are constructed respectively.Through the training of KRR model,the mapping relationship between branch line loss power and distribution network state is fully explored.Finally,the operation mode of distribution network is judged based on the RF classification method,t

7、hen the online calculation of distribution network line loss is realized by the KRR model of the corresponding operation mode.The example analysis results of IEEE 33-bus distribution network show that this method has higher accuracy and better robustness.Key words:kernel ridge regression;random fore

8、st;distribution network;line loss calculation0引言线损是衡量电网运行经济性一项重要指标1,而线损计算是配电网运行管理的重要依据之一。随着负荷的不断增长,配电网电能损耗问题日益突出,精准的线损计算对优化电力网络设计、提高配电系统运行的经济性具有重要的指导作用2-3。广泛使用的线损计算方法有潮流计算法、均方根电流法以及等值电阻法等4,这些方法依赖潮流计算,需要采集系统中所有节点的电气量才能得到线损5,但由于配电网自动化水平较低以及分布式发电(distributed generation,DG)并网等原因,在输电网中得到广泛应用的线损计算方法并不适用6。

9、实际应用中,配网各节点的电气量采集间隔不尽相文章编号:1674-0629(2023)08-0104-09 中图分类号:TM714.3文献标志码:ADOI:10.13648/ki.issn1674-0629.2023.08.012基金项目:国家自然科学基金青年科学基金资助项目(52107111);山东省自然科学基金青年科学基金资助项目(ZR2021QE117);国家电网山东省电力公司科技项目“有源配电网损耗分析与多目标主动优化技术研究及应用”(520626220023)。Foundation item:Supported by the National Natural Science Found

10、ation for Youth of China(52107111);the Natural Science Foundation for Youth of Shandong Province(ZR2021QE117);the Science and Technology of State Grid Shandong Electric Power Company(520626220023).第 8 期王华佳,等:基于随机森林与内核岭回归的配电网线损在线计算同,而完成一次潮流计算的时间间隔取决于采集间隔时间最大的节点,因此当线损计算实时性要求较高时,传统的基于潮流的计算方法将难以胜任。针对线损的

11、在线计算已有一定的研究基础。文献 7 在现有信息采集及线损计算系统的基础上,对信息采集、主站系统、通信信道、系统接口进行重新设计,实现了线损在线监控。文献 8 提出了一种基于公共信息系统的在线计算理论线损的数据共享方案,该方法能够充分利用电力SCADA、配电网GIS等信息,自动形成用于线损理论计算的计算模型。上述文献虽然建立了配电网线损在线计算的模型,但这些模型都依赖于完备的信息采集系统,对配网自动化水平的要求较高。近年来随着机器学习的发展9-11,基于人工智能算法的配电网线损计算逐步成为新的研究热点。文献 12 提出了基于BP神经网络的配电台区线损计算方法,首先基于 K-means 对配网台

12、区进行分类整理,然后使用BP神经网络预测配电台区线损功率。文献 13 提出了基于特征选择与集成学习的配电网线损预测方法,为配电系统能量管理提供依据。文献 14 基于K-means聚类和径向基(radial basis function,RBF)神经网络的配电网线损计算模型,通过正交最小二乘法优化神经网络,提高了线损计算精度。文献15 提出了基于免疫遗传算法的BP神经网络计算配电网线损,通过引入免疫机制缓解了遗传算法搜索效率低的缺点,遗传算法的引入提高了BP神经网络的收敛速度。上述基于机器学习理论的配网线损计算均未考虑配电网数据缺失的情况。本文基于随机森林(random forest,RF)以及

13、内核岭回归(kernel ridge regression,KRR)方法建立配电网线损在线计算模型。RF分类方法能够依据数据集的某些特征将其分类16;KRR方法则能够学习两个数据集之间的非线性映射关系,并通过映射关系根据一个数据集中的数据预测另一个数据集18。在接入DG的情况下,负荷除了从根节点汲取能量外,也可以从DG获得电能,所以配网线损功率与节点负荷功率、DG出力、系统根节点出力存在复杂的非线性映射关系。本文借助RF的分类能力以及KRR的学习能力,采用“离线训练,在线应用“的方式计算线损。本文主要贡献如下。1)提出了基于 KRR方法的配网线损在线计算模型,离线训练时充分挖掘节点负荷功率、D

14、G出力与线损功率之间的非线性映射关系,在线应用时根据此映射关系得到各支路线损功率。2)提出了在某些节点数据不能获取情况下的配电网线损在线计算模型,当系统中某些节点电气数据不易获取时,也能学习其他节点电气数据与支路线损之间的关系,实现数据缺失情况下的线损计算。3)提出了基于RF分类的配电网运行模式在线判断方法,针对配电网自动化水平较低导致不能及时感知网络拓扑结构变化的情况,通过RF分类模型准确判断系统运行模式,为线损计算奠定基础。1随机森林分类与内核岭回归1.1内核岭回归KRR是引入非线性核方法的岭回归17。为便于描述,定义如下模型变量:状态矩阵X,即配电网状态,包括配网各节点负荷和DG出力等;

15、估计集合Z,即根据配电网状态得到的支路线损估计值;参数矩阵A,即KRR模型的参数。设线性回归的模型为:f(B)=BTX(1)式中:B=(b1,b2,bn)为岭回归参数矩阵,b1,b2,bn为 列 向 量,且bTn=(bn1,bnp);X=(x1,x2,xn)为 配 电 网 状 态 矩 阵,x1,x2,xn为列向量,且xTn=(xn1,xnp);n为岭回归参数矩阵及配电网状态矩阵的列数,与岭回归算法的参数数量有关;p为岭回归参数矩阵及配电网状态矩阵的行数,与配电网的规模有关。设模型估计值Bguess为:Bguess=argminLoss(B)(2)式中Loss(B)为损失函数。为了避免因配电系统

16、历史数据量不足导致矩阵不可逆的问题,引入正则化方法如式(3)所示。argmin Loss(B)+G(B)(3)式中:为超参数矩阵;G(B)为正则化函数;argmin为最小变量函数。KRR方法使数据在更高维度展开,从而实现配电网状态与支路线损之间关系的线性化17-20。在引入核方法的过程中,需要将KRR参数矩阵B1内积化,由矩阵求逆引理21对B1化简可得:105南方电网技术第 17 卷B1=XT=i=1nixi(4)式中:为权重参数矩阵;i为中的第i个元素。若加入新的配网状态矩阵x*,则相应的支路线损估计矩阵z*为新数据集与所有旧数据集内积的加权平均值。z*=BT1x*=i=1nixTix*(5

17、)1.2随机森林分类RF 将性能有限的多个分类回归树(classification and regression tree,CART)组合成一个“森林”,输出结果由每一个CART的决策结果投票得到,相较于单个 CART,RF 提高了分类的准确性22。CART的分类选用基尼指数作为分割原则,对于数据集S中配电网状态的某一特征J,可将其划分为k个集合S1,S2,Sk,其基尼指数GJS可以写为:GJS=i=1k|SkSGSk(6)式中GSk为数据集S第k个子集Sk的基尼指数。一组 CART 模型t(X,i),i=1,2,组成一片RF。其中t()表示CART模型;X表示输入矩阵,包括配电系统中部分节点

18、的电压以及部分支路的功率;i表示第i棵树的参数。RF分类的步骤如下。1)从数据集S中随机选取一个样本记为Xi;2)将选出的每一个样本Xi作为输入向量训练CART模型,促使决策树不断生长;3)重复步骤1)和2),直至N棵决策树生长完成,且N足够大;4)对未知数据分类时,模型输出结果由森林中N棵决策树投票决定,表示为:=argmaxY(i=1NZ(t(X,i)=Y)(7)式中:为投票结果,即RF模型的输出结果;Y为目标变量;Z()为示性函数;argmaxY为使示性函数取最大时的Y取值。如图1所示为RF的形成过程。2基于RF与KRR的线损在线计算模型基于RF与KRR的配电网线损在线计算将潮流计算转移

19、至离线训练时进行,在线应用时使用训练完成的模型直接得到支路线损功率。2.1RF训练集与KRR训练集的建立对于确定的配电系统,其典型的运行模式是确定的20,可通过配电网重构确定配电系统的典型运行模式。首先以配电网历史负荷以及对应时刻的DG出力等配电网状态作为原始数据进行配电网重构;其次按照重构结果筛选出典型的运行拓扑结构,确定配电系统的典型运行模式;最后以配电网历史状态作为原始数据,按照不同模式分别进行潮流计算,选取配电系统中关键节点的电压与关键节点的支路功率作为运行模式的判据,并与其对应运行模式组成RF训练集。将配电网历史负荷功率,以及对应时刻的DG出力等配电网状态作为原始数据,基于成熟的潮流

20、计算方法获得每条支路的有功线损与无功线损,计算过程如式(8)(11)所示,线损计算如式(12)所示。负荷功率、DG电功率以及配电网支路线损功率即为KRR训练集中的一组数据。b(i,:)BPb-b(:,j)B(Pb-I2bRb)=Pinib(i,:)BQb-b(:,j)B(Qb-I2bXb)=Qini(8)式中:b(i,:)、b(:,j)、B分别为首节点为i的支路b、末节点为j的支路b、配电网支路集合;Rb和Xb分别为支路b的电阻与电抗。U2j=U2i-2(PbRb+QbXb)+I2b(R2b+X2b)(9)I2bU2i=P2b+Q2b(10)Pini=Psi+PDGi-PloadiQini=Q

21、si+QDGi-Qloadi(11)Plossb=I2bRbQlossb=I2bXb(12)式中:b(i,j)为首节点为i、末节点为j的支路b;图1随机森林计算步骤Fig.1Calculation steps of RF106第 8 期王华佳,等:基于随机森林与内核岭回归的配电网线损在线计算Pb、Qb分别为流经支路b的有功功率和无功功率;Ib、Ui分别为支路b的电流与节点i的电压;Pini、Qini分别为节点i的注入有功功率和无功功率;Psi与Qsi分别为系统根节点有功出力和无功出力;PDGi、Ploadi、QDGi、Qloadi分别为节点i上的DG以及负荷的有功功率与无功功率;Plossb、

22、Qlossb分别为支路b的有功损耗与无功损耗功率。对确定的配电系统,电网状态与支路线损存在较强的非线性对应关系,某些节点的状态虽然难以获取,但并不影响其他节点的状态与支路线损保持这种非线性对应关系,通过KRR学习可获得节点状态与支路线损之间的联系,最终实现部分节点信息缺失条件下的配电网线损计算。2.2离线训练与在线应用过程离线训练时,首先根据配电系统历史运行情况设置典型的运行模式;其次,在不同模式条件下进行潮流计算,建立包含系统节点负荷、DG出力与线损功率的KRR训练集以及包含系统部分节点电压、部分支路功率以及其对应运行模式的RF训练集;最后,通过式(6)分解节点电压与支路功率的特征,基于RF

23、方法建立两者与配网运行模式的对应关系,基于KRR方法寻找并确定负荷有功功率、负荷无功功率、DG有功出力、DG无功出力与支路有功损耗、支路无功损耗之间的非线性映射关系,并在此过程中通过式(4)确定KRR参数矩阵B1。在线应用时,首先基于RF分类模型通过式(7)由当前配网系统部分节点的电压和支路功率判断配电系统的运行模式;然后基于KRR模型,根据当前配电系统的负荷有功功率、负荷无功功率、DG有功与无功出力,通过式(12)得到系统支路线损。离线训练与在线应用过程如图2所示。3算例分析对图3所示的IEEE 33节点配电系统进行仿真,以验证本文所提方法和模型的有效性。该系统含2个分布式风力发电设备,2个

24、分布式光伏发电设备,设备参数如表1所示。配电系统的负荷数据来自文献23,DG 的出力数据来自文献24。通过JUPYTER Notebook 软件调用 Keras 库训练 KRR 模型,激活函数为 sigmoid,学习率为 0.001;通过JUPYTER Notebook 软件调用 sklearn 库训练 RF 模型,树的数量为 10 000 棵,叶节点最小样本数为50。计算机配置为 Win10 系统,CPU 为 Intel Core i5-11300H,基准主频为 3.10 GHz,GPU 为 Intel(R)Iris(R)Xe Graphics,内存为16 GB。3.1仿真环境设置3.1.1

25、场景设置为模拟配电网中节点实时电气量缺失的情况,本文参照山东某地区 10 kV 配电系统数据缺失情况,按照线路首段量测设施较完备,线路末端量测手段较少的原则,分别设置3个缺失节点数量不同的场景进行对比,如表2所示。图2KRR模型训练及应用流程图Fig.2Flowchart of KRR model training and application图3IEEE 33节点系统图Fig.3Diagram of the IEEE 33-bus system表1分布式发电参数Tab.1Parameters of distributed generations并网节点7192528设备类型光伏风电风电光伏

26、最大有功出力/kW240200190230功率因数0.80.80.80.8107南方电网技术第 17 卷3.1.2评价指标本文参考文献 12 中的评价指标,采用平均绝对 百 分 误 差(average absolute percentage error,MAPE)(记作EMAPE)和均方根误差(root mean square error,RMSE)(记作 ERMSE)来评估模型预测结果的优劣,设可接受的预测误差为EMAPE10%。EMAPE=1ni=1n|prealloss-pprelossprealloss 100%(13)式中:prealloss为功率损耗的实际值;ppreloss为功率

27、损耗的预测值;n为样本数。ERMSE=1ni=1n(ppreloss-prealloss)2(14)此外,通过平均绝对误差的标准差EMAPE来描述预测结果误差的波动程度,并反映模型的鲁棒性。EMAPE=1ni=1n(pi-p)(15)式中:pi为第i个预测值的平均绝对误差;-p为n个预测值的平均绝对误差的平均值。3.1.3量测噪声配电网实际运行过程中,受设备测量精度和通信干扰等因素的影响,获得的配电网运行数据不可避免地存在各种各样的误差。因此本文参考文献16,在量测数据中引入均值为0,协方差为10-2、10-3,权重为0.55和0.45的双峰高斯噪声。3.2算例结果及分析3.2.1运行模式划分

28、及RF分类结果通过配电网重构可以确定配电系统典型的运行模式。表3是基于13 104组历史数据的重构结果统计,由表3可知,该系统的4种典型运行模式能涵盖 95.94%的历史运行情况,具有较好的代表性。现假设该配电系统只在此4种模式下运行,以节点负荷与 DG 出力情况作为确定不同运行模式的判据。选取配电系统中部分节点的电压以及部分支路的功率作为运行模式的判据。RF 训练时间为1 490.14 s,使用1 200组数据进行测试,测试结果如表4所示。由表4可知,RF分类法仅有2次判断错误,其准确率为 99.83%;测试时间为 1.26 s,平均判断一次时间为1.05 ms,表明此方法能较为准确地判断配

29、电网运行模式。3.2.2不同模式下的仿真结果为了验证基于RF与KRR的配电网线损在线计算方法在不同运行模式下的实用性,本文在表5中的多种模式下进行线损计算。KRR训练集中一组数据组成如下:各节点注入有功功率、各节点注入无功功率、各支路有功损耗功率、各支路无功损耗功率,并以 1 MW 为基准值对训练集进行归一化处理。4 种模式 KRR 的训练时间分别为 421.70 s、413.07 s、426.46 s和409.68 s。由表 5 可知,各种模式的 EMAPE在 1.7%左右,ERMSE为 0.06 左右,EMAPE为 2 左右。这表明基于KRR的配电网线损在线计算方法对于不同拓扑结构依然具有

30、良好的适用性。3.2.3不同场景下的仿真结果以3.2.1节中的模式二为例分析不同场景下的表2不同场景数据缺失节点Tab.2Data missing nodes in different scenarios场景场景一场景二场景三数据缺失节点无缺失15,16,24,32,3315,16,17,18,20,21,24,25,32,33表3重构结果统计Tab.3Reconstruction result statistics模式模式一模式二模式三模式四断开开关S7-S14-S9-S36-S27S7-S14-S9-S32-S37S33-S14-S9-S32-S27S33-S14-S9-S36-S27出现

31、频数2 3755 3612 4132 423所占比例/%18.1240.9118.4118.49表4分类测试结果Tab.4Classification test results模式模式一模式二模式三模式四测试数量400400400400正确数量398400400400正确率/%99.5100100100表5不同模式评价指标对比Tab.5Comparison of evaluation indicators of different models评价指标EMAPE/%ERMSEEMAPE模式一1.8070.057 22.176模式二1.6030.056 61.418模式三1.7690.060 4

32、2.024模式四1.6900.058 81.813108第 8 期王华佳,等:基于随机森林与内核岭回归的配电网线损在线计算线损计算结果。通过4 000组数据构成的训练集对KRR模型完成训练后,使用1 000组数据进行测试,结果如图4和图5所示。得到1 000组预测值共用时0.761 5 s,平均预测一组的时间约为0.76 ms。图4和图5表明,3个场景中预测的功率损耗与真实值差别较小,预测结果曲线能够较好地跟踪真实功率损耗曲线。不同场景下预测结果的误差如表6所示。由表6可知,场景一中,支路有功损耗误差率平 均 值 为 1.602%,无 功 损 耗 误 差 率 平 均 值 为1.603%;场景二

33、中,各支路有功损耗误差率平均值为 1.991%,无功损耗误差率平均值为 1.992%;场景三中,支路有功损耗误差率平均值为2.385%,无功损耗误差率平均值为2.384%。即相同场景中同一条支路的有功线损与无功线损误差差别不大,这是因为KRR依据集合间的非线性关系进行预测,而相同支路中的有功与无功线损非线性关系类似。此外,在数据缺失率达30%的场景三下,线损估计误差平均值仍控制在2.5%以内,精度的降幅在可以接受的范围内。在场景三的基础上,继续增加缺失节点数量,去除节点 14、19、22、23、30节点数EMAPE为10.19%,ERMSE为0.46,EMAPE为5.42,可知当数据缺失量过大

34、时,线损计算鲁棒性变差,误差超过10%的可接受范围。表7为不同场景下评价指标对比。由表7可知,场景一因为没有缺失节点数据,所以平均误差率最低,误差率最大值、平均绝对误差的标准差也最低,是3个场景中预测效果最好的。场景二、三的平均误差率、平均绝对误差的标准差比场景一略大,这是因数据缺失而使预测精度降低的缘故,但数据缺失对精度的影响有限。场景三缺失数据量虽表6不同场景下的线损MAPE值Tab.6Line loss MAPE values in different scenarios%支路编号S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15S16S17S18S19S20S21

35、S22S23S24S25S26S27S28S29S30S31S32场景一有功损耗1.6761.7011.6181.6461.6602.0711.4351.4221.4221.4221.4221.4381.4401.4381.6601.4201.4221.4171.9302.0143.3241.5761.5851.5931.4501.4511.4541.4551.4291.4371.4201.443无功损耗1.6761.7011.6181.6461.6602.0761.4351.4131.4241.4221.4221.4381.4401.4401.6601.4201.4221.4171.9302

36、.0143.3221.5761.5851.5931.4501.4511.4541.4541.4291.4371.4201.443场景二有功损耗2.0912.1242.0202.0552.0722.4581.7901.7721.7721.7731.7731.7941.7961.7942.0711.7721.7741.7682.4062.5104.0301.9671.9781.9891.8081.8091.8131.8141.7831.7931.7711.799无功损耗2.0912.1242.0202.0552.0722.4631.7901.7591.7741.7731.7721.7941.796

37、1.7962.0711.7721.7741.7682.4062.5104.0291.9671.9781.9891.8081.8091.8131.8131.7831.7931.7711.799场景三有功损耗2.4962.5342.4112.4522.4732.9202.1362.1152.1142.1162.1172.1412.1432.1422.4722.1142.1172.1102.8742.9985.0492.3482.3602.3742.1582.1592.1642.1662.1282.1392.1132.149无功损耗2.4962.5342.4112.4522.4732.9352.13

38、62.0982.1162.1162.1162.1412.1432.1432.4722.1142.1172.1102.8742.9985.0582.3482.3602.3742.1582.1592.1642.1642.1282.1392.1132.149图432条支路有功损耗功率Fig.4Active power loss of 32 branches图532条支路无功损耗功率Fig.5Reactive power loss of 32 branches109南方电网技术第 17 卷然多于场景二,但两者的平均误差率、平均绝对误差的标准差相差不大,这表明在数据缺失的情况下,KRR算法在线损计算应用

39、中有较好的鲁棒性。3.2.3不同方法下的仿真结果为了比较 KRR与其他算法在配电网线损计算方面的优劣,本文将预测结果与文献 12 中的BP神经网络方法以及文献 13 中的LSTM、随机森林回归方法进行比较。由于上述文献没有考虑配电网节点数据缺失的情况,因此仅使用场景一的结果进行对比,各支路线损计算结果如图6和图7所示。分别以EMAPE、ERMSE和EMAPE作为预测精度对比指标,结果如表8所示。从图6、图7、表8中对比可知,在不对量测数据进行处理的情况下,KRR的各评价指标都优于其他算法。这是因为KRR的本质是寻找配电网状态与支路线损之间的非线性对应关系,使用配电网状态集合里的元素找到支路线损

40、集合中与之对应的元素。而LSTM适于对时间序列数据的预测,对于时间关联度较低的数据预测精度较低;RF适于解决分类问题,在处理回归问题时易受噪声干扰而出现过饱和问题;BP神经网络虽然结构简单、训练速度快,但是在处理较为复杂的非线性问题时往往效果不佳。通过对比可知,KRR在计算有源配电网线损功率中表现出较高的精度和较强的鲁棒性。4结论本文提出了基于随机森林与内核岭回归的有源配电网线损在线计算模型,探究了在不同数量节点数据缺失情况下有源配电网线损计算的精度与鲁棒性。通过对IEEE 33节点系统的仿真分析,得到以下结论。1)所提出的基于RF分类的配电网运行模式判别模型对典型模式的判断准确率为99.83

41、%,该方法能够比较准确地判断系统当前运行模式,为配电网线损在线计算奠定了基础。2)相较于LSTM神经网络、RF回归以及BP神经网络等方法,本文提出的基于KRR的配电网线损在线计算模型可以更深入地挖掘配网状态与支路线损间复杂的非线性映射关系,计算结果具有更高的精度和更好的鲁棒性。3)随着节点缺失数量的增多,基于KRR的配电网线损在线计算模型的精度以及鲁棒性有所降低,但在数据缺失比例小于30%时,计算精度的降幅在可以接受的范围内。本文提出的随机森林与内核岭回归的有源配电网线损功率在线计算模型虽然计算精度、鲁棒性较高,但所选的运行模式不能涵盖系统所有的历史运行状态,后续工作可以探究拓扑结构改变后的线

42、损在线计算方法。表7不同场景评价指标对比Tab.7Comparison of evaluation indicators in different scenarios评价指标EMAPE/%ERMSEEMAPE场景一1.6030.056 61.418场景二1.9920.101 01.776场景三2.3840.120 02.104图6不同方法下32条支路有功损耗对比Fig.6Comparison of active power loss of 32 branches of different methods图7不同方法下32条支路无功损耗对比Fig.7Comparison of reactive

43、power loss of 32 branches of different methods表8网损预测指标对比Tab.8Comparison of evaluation index of network loss prediction评价指标EMAPE/%ERMSEEMAPELSTM9.580.8569.803RF7.531.3457.714BP8.490.7195.794KRR1.600.0561.418110第 8 期王华佳,等:基于随机森林与内核岭回归的配电网线损在线计算参考文献1党三磊.线损与降损措施 M.北京:中国电力出版社,2013.2张真,欧阳森,杨墨缘,等.计及多重不确定因素

44、的柔性互联配电网极限线损计算方法 J.南方电网技术,2022,16(12):88-97.ZHANG Zhen,OUYANG Sen,YANG Moyuan,et al.Calculation method of limit line loss of flexible interconnected distribution Network considering multiple uncertain factors J.Southern Power System Technology,2022,16(12):88-97.3王磊,张建宾,余昆,等.基于典型负荷曲线的配电网线损计算方法研究 J.智慧

45、电力,2020,48(3):124-130.WANG Lei,ZHANG Jianbin,YU Kun,et al.Research on calculation method of distribution network line loss based on typical load curve J.Smart Power,2020,48(3):124-1304温建春,韩学山,张利.一种配电网理论线损计算的改进算法J.电力系统及其自动化学报,2008,20(4):72-76.WEN Jianchun,HAN Xueshan,ZHANG Li.An improved algorithm fo

46、r theoretical line loss calculation of distribution network J.Proceedings of the CSU-EPSA,2008,20(4):5.5刘健,段璟靓.配电网极限线损分析及降损措施优化 J.电力系统保护与控制.2013,41(12):27-35.LIU Jian,DUAN Jingliang.Limit line loss analysis of distribution network and optimization of loss reduction measures J.Power System Protection

47、 and Control,2013,41(12):27-35.6谢荣斌,杜帆,程湘,等.三相不平衡及谐波对三相四线低压配电网线损的影响 J.电力系统保护与控制,2020,48(21):22-30.XIE Rongbin,DU Fan,CHENG Xiang,et al.Influence of three-phase unbalance and harmonic on line loss of three-phase four wire low-voltage distribution network J.Power System Protection and Control,2020,48(

48、21):22-30.7ZHANG Yan,ZHU Yun,BAI Xiaoqing,et al.CIM-based Data-sharing scheme for online calculation of theoretical line loss J.Energy Procedia:2012,16(3):1619-1626.8周宇,徐波,宋爱国,等.基于改进文本检测识别的绝缘子串异常定位和判别方法 J.高电压技术,2021,47(11):3819-3826.ZHOU Yu,XU Bo,SONG Aiguo,et al.Insulator string anomaly location an

49、d discrimination method based on improved text detection and recognition J.High Voltage Engineering,2021,47(11):3819-3826.9JI X,YIN Z,ZHANG Y,et al.Real-time autonomous dynamic reconfiguration based on deep learning algorithm for distribution network J.Electric Power Systems Research,2021,195(3):107

50、132-107140.10周宇,徐波,宋爱国,等.基于改进文本检测识别的绝缘子串异常定位和判别方法 J.高电压技术.2021,47(11):3819-3826.ZHOU Yu,XU Bo,SONG Aiguo,et al.Insulator string anomaly location and discrimination method based on improved text detection and recognition J.High Voltage Engineering,2021,47(11):3819-382611于一潇,杨佳峻,杨明,等.基于深度强化学习的风电场储能系统预

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