(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111508477.7 (22)申请日 2021.12.10 (71)申请人 重庆邮电大 学 地址 400065 重庆市南岸区南 山街道崇文 路2号 (72)发明人 杨燕　郭兴　于洪　王国胤　余娟　 杨知方　 (74)专利代理 机构 重庆辉腾律师事务所 5 0215 代理人 卢胜斌 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/00(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06K 9/62(2022.01)G06N 3/08(2006.01) G06N 7/00(2006.01) (54)发明名称 基于细粒度数据驱动 的电网可靠性评估方 法 (57)摘要 本发明属于电力系统领域， 具体涉及一种基 于细粒度数据驱动的电网可靠性评估 方法； 所述 方法包括利用蒙特卡洛法随机抽取电网系统状 态数据； 计算电网系统开断前后系统直流潮流的 功率差值； 将功率差值和其他电力数据作为待测 样本的输入 特征向量输入到潮流模块中； 计算出 待测样本回归结果和分类结果， 确定问题样本； 将问题样本的输入特征向量输入到最优潮流模 块模块中， 计算出问题样本的分类结果， 确定故 障样本； 对故障样本进行最小切负荷分析处理， 根据分析结果， 结合方差系数计算得到故障样本 的不确定性， 输出故障样本的可靠性评估结果。 本发明可广泛应用于大电网的运行可靠性在线 计算， 特别适用于高比例新能源 大规模接入后的 场景。 权利要求书2页 说明书12页 附图2页 CN 114298495 A 2022.04.08 CN 114298495 A 1.一种基于细粒度数据驱动的电网可靠性评估方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 获取电网系统状态数据， 并利用蒙特卡洛法按照方差系数随机抽取出一部分的电网系 统状态数据； 对抽取出的电网系统状态数据进行预处理， 计算得到电网系统开断前后系统直流潮流 的功率差值； 获取待测样本的功率差值、 负荷有功向量与无功向量、 机组最大可发有功功率与无功 功率， 以及机组最低有功出力与无功出力， 并将其作为待测样本的输入特征向量输入到基 于数据驱动的潮流模块中； 潮流回归模块计算出待测样本的回归结果， 潮流分类模块预测出待测样本的分类结 果， 并将回归结果和分类结果作为待测样本的输出 特征向量输出； 当所述回归结果超过对应的预设阈值， 或/和所述分类结果的标志为问题标志， 则将该 待测样本作为问题样本； 将问题样本的输入特征向量输入到基于数据驱动的最优潮流模块中， 预测出问题样本 的分类结果， 并将该分类结果作为问题样本的输出 特征向量输出， 确定出其中的故障样本； 对所述故障样本进行最小切负荷分析处理， 计算得到流入支路和流出支路有功功率、 以及电压幅值与电压相角； 根据故障样本的最小切负荷分析的计算结果， 结合方差系数计算得到故障样本的不确 定性， 输出故障样本的可靠性评估结果。 2.根据权利要求1所述的一种基于细粒度数据驱动的电网可靠性评估方法， 其特征在 于， 所述方差系数表示 为： 其中， α表示方差系数； 表示可靠性指标的估计值； 表示估计值 的 方差。 3.根据权利要求1所述的一种基于细粒度数据驱动的电网可靠性评估方法， 其特征在 于， 所述计算得到电网系统开断前后系统直流潮流的功 率差值包括根据导纳矩阵和电压相 角计算出每条支路直流潮流的功率， 表 示为Pk＝Bkδk； 通过转移分布因子计算出不同支路在 开断前后的直 流潮流的功率差值， 表示 为 并得到支路开断前后所有支路的直 流潮流的功率差值向量， 表示 为ΔPDC＝Pa‑Pb； 其中， Pk表示支路k上的直流潮流的功率， Bk表示支路k上的导纳矩阵， δk表示支路k上的 电压相角， 表示支路l中断引起的支 路k上的直流潮流的功率变化， D Fk‑l表示支路l中断 引起的支路k上的直流潮流功率变化， Pl表示支路l上的直流潮流， l≠k， k,l∈[1,2,..., L]， L表示电网系统中支路总数， ΔPDC表示支路开断前后所有支路的直流潮流的功率差值向 量， Pa表示支路开断前所有支路的直流潮流的功率向量， Pb表示支路开断后所有支路的直流 潮流的功率向量。 4.根据权利要求1所述的一种基于细粒度数据驱动的电网可靠性评估方法， 其特征在 于， 所述基于数据驱动的最优潮流模块采用切负荷敏感型损失函数进行训练， 所述切负荷权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114298495 A 2敏感型损失函数表示 为： LOPF＝β L1+L2 其中， LOPF表示切负荷敏感性损失函数， β表示权重因子， L1表示成功样本的损失函数， N1表示成功样本个数， Ωs表示成功样本集合， 表示第i个 问题样本 的 实际 值 ， yi表示 第i个问 题样本的 预 测值 ； L2表示故障 样本的 损失函数 ， N2表示故障样本个数， Ωf表示故障样本集 合。 5.根据权利要求1所述的一种基于细粒度数据驱动的电网可靠性评估方法， 其特征在 于， 对所述 故障样本进 行最小切负荷分析处理， 计算得到流入支路和流出支路有功功率、 以 及电压幅值与电压相角包括： s.t. Pi(V, δ )‑PDi+Ci＝0,i∈ND Qi(V, δ )‑QDi＝0,i∈ND 0≤Ci≤PDi,i∈ND 其中， Ci代表节点i处的失负荷量； ND表示电网系统负荷节点数， Pi(V, δ )表示节点i处的 注入有功功率， Qi(V, δ )表示节点i处的注入无功功率； Vi是节点i处电压幅值， δi表示节点i 的电压相角， δj表示节点j的电压相角， δij表示节点i到节点j的电压相角差， δij＝δi‑δj； PDi 与QDi分别表示节点i处的有功负荷与无功负荷； PGi与QGi分别是节 点i的发电有功功率和无 功功率； Gij是节点导纳矩阵中节点i到节点j的实部， Bij是节点导纳矩阵中节点i到节点j的 虚部； 是节点i处机组的最小有功出力； 是节点i处机组的最大有功出力； 是 节点i处机组的最小无功出力， 是节点i处机组的最大无功 出力， NG表示系统中所有发 电机节点数目， Tk(V, δ )表示支路k上的传输功率， 表示支路k上的最大传输功率， L表示 电网系统所有支路数目， Vimin是节点i处最小电压幅值， Vimax是节点i处最大电压幅值， N代表 系统总节点数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114298495 A 3