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山东大学学报 (工学版) ›› 2023, Vol. 53 ›› Issue (4): 140-148.doi: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2022.308

• 电气工程 • 上一篇    

基于卷积神经网络的含分布式光伏配电网静态等值

范海雯1,郝旭东2,赵康2,邢法财2,蒋哲2,李常刚1   

  1. 1.山东大学电气工程学院, 山东 济南 250061;2.国网山东省电力公司电力科学研究院, 山东 济南 250003
  • 发布日期:2023-08-18
  • 作者简介:范海雯(1999— ),女,山东泰安人,硕士研究生,主要研究方向为电力系统运行与控制. E-mail:202134632@mail.sdu.edu.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目(52177096);国网山东省电力公司科技项目(SGSDDKOOWJJS2100208)

Static equivalent of distribution network with distributed photovoltaic based on convolutional neural network

FAN Haiwen1, HAO Xudong2, ZHAO Kang2, XING Facai2, JIANG Zhe2, LI Changgang1   

  1. 1. School of Electrical Engineering, Shandong University, Jinan 250061, Shandong, China;
    2. Power Grid Technology Center, State Grid Shandong Electric Power Research Institute, Jinan 250003, Shandong, China
  • Published:2023-08-18

摘要: 为提升含分布式光伏配电网静态等值的运行方式适应性,提出一种基于卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)的含分布式光伏配电网静态等值方法。考虑源荷不确定性及相关性,基于核密度估计和Copula函数生成光伏、负荷功率场景并计算配网潮流。针对各单一运行方式下的等值问题,构造含分布式光伏配电网的等值模型,采用粒子群优化(particle swarm optimization, PSO)辨识变压器和线路参数。为提高模型参数计算效率,提出一种基于CNN的含分布式光伏配电网静态等值参数估计模型。在某省配电网算例下验证了所提方法的有效性。相较于其他方法,基于CNN的静态等值考虑了源荷功率的波动性及相关性,且提高了等值参数辨识效率,能够应用于静态等值参数的在线计算。

关键词: 分布式光伏, 配电网, 静态等值, 卷积神经网络, 粒子群优化

中图分类号: 

  • TM71
[1] 董梓童. 2021年上半年新增装机规模远超集中式电站 分布式光伏势头强劲[J]. 新能源科技, 2021(8): 19-20. DONG Zitong. In the first half of 2021, the newly installed capacity far exceeded that of centralized power station[J]. New Energy Technology, 2021(8): 19-20.
[2] ABAD M S, MA Jin. Photovoltaic hosting capacity sensitivity to active distribution network management[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2020, 36(1): 107-117.
[3] 刘小恺, 范晓龙, 房文轩, 等. 含多类型分布式电源的主动配电网三相动态潮流算法[J]. 山东电力技术, 2021, 48(6): 44-49. LIU Xiaokai, FAN Xiaolong, FANG Wenxuan, et al. Three-phase dynamic power flow algorithm for active distribution networks with multiple types of distributed power sources[J]. Shandong Electronic Power, 2021, 48(6): 44-49.
[4] 尤毅, 刘东于, 文鹏,等. 主动配电网技术及其进展[J]. 电力系统自动化, 2012, 36(18): 10-16. YOU Yi, LIU Dongyu, WEN Peng, et al. Active distribution network technology and its progress[J]. Automation of Electric Power Systems, 2012, 36(18): 10-16.
[5] MILANOVIC J V, YAMASHITA K, MARINEZ VILLANUEVA S, et al. International Industry Practice on Power System Load Modeling[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2013, 28(3): 3038-3046.
[6] DAI Wei, YU Juan, LIU Xuan, et al. Two-tier static equivalent method of active distribution networks considering sensitivity, power loss and static load characteristics[J]. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 2018, 100(9): 193-200.
[7] JEONG M G, KIM Y J, MOON S I, et al. Optimal voltage control using an equivalent model of a low-voltage network accommodating inverter-interfaced distributed generators[J]. Energies, 2017, 10(8):1180.
[8] ZHAO J, WANG Z, WANG J. Robust time-varying load modeling for conservation voltage reduction assessment[J]. IEEE Transactions on Smart Grid, 2018, 9(4): 3304-3312.
[9] WANG Z, WANG J. Time-varying stochastic assessment of conservation voltage reduction based on load modeling[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2014, 29(5): 2321-2328.
[10] SADEGHI M, SARVI G A. Determination of ZIP parameters with least squares optimization method[C] //2009 IEEE Electrical Power & Energy Conference(EPEC). Montreal, Canada: IEEE, 2009: 1-6.
[11] WEN J, JIANG L, WU Q, et al. Power system load modeling by learning based on system measurements[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2003, 18(2): 364-371.
[12] 李国庆, 陆为华, 边竞, 等. 基于自适应扩散核密度估计的时序相关概率最优潮流计算方法[J]. 中国电机工程学报, 2021, 41(5): 1655-1664. LI Guoqing, LU Weihua, BIAN Jing, et al. An adaptive diffusion kernel density estimation method for calculating temporal correlation probability optimal power flow[J]. Proceeding of the CSEE, 2021, 41(5): 1655-1664.
[13] 宋宇, 李涵. 基于核密度估计和Copula函数的风、光出力场景生成[J]. 电气技术, 2022, 23(1): 56-63. SONG Yu, LI Han. Wind and light output scene generation based on kernel density estimation and Copula function[J]. Electrical Engineering, 2022, 23(1): 56-63.
[14] 李文升, 王宪, 米元泽, 等. 考虑风光多维时空相关性的电源规划方法[J]. 山东大学学报(工学版), 2022, 52(1): 111-119. LI Wensheng, WANG Xian, MI Yuanze, et al. Method for generation planning with the temporal and spatial correlation of wind and solar power[J]. Journal of Shandong University(Engineering Science), 2022, 52(1): 111-119.
[15] 白凯峰, 顾洁, 彭虹桥, 等. 融合风光出力场景生成的多能互补微网系统优化配置[J]. 电力系统自动化, 2018, 42(15): 133-141. BAI Kaifeng, GU Jie, PENG Hongqiao, et al. Optimal configuration of multi-energy complementary micro-grid system generated by combining landscape output scenarios[J]. Automation of Electric Power Systems, 2018, 42(15): 133-141.
[16] LI Changgang, WU Yue, ZHANG Hengxu, et al. STEPS: a portable dynamic simulation toolkit for electrical power system studies[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2020, 36(4): 3216-3226.
[17] LI Mi, CHEN Huan, WANG Xiaodong, et al. An improved particle swarm optimization algorithm with adaptive inertia weights[J]. International Journal of Information Technology & Decision Making, 2019, 18(3): 833-866.
[18] 李娜, 王晓亮. 基于PSO算法改进的经济调度优化[J]. 山东 电力技术, 2015, 42(3): 12-15. LI Na, WANG Xiaoliang. Optimization of Economic Scheduling Based on PSO Algorithm[J]. Shandong Electric Power Technology, 2015, 42(3): 12-15.
[19] 李洋麟, 江全元, 颜融, 等. 基于卷积神经网络的电力系统小干扰稳定评估[J]. 电力系统自动化, 2019, 43(2): 50-67. LI Yanglin, JIANG Quanyuan, YAN Rong, et al. Stability evaluation of power system with small disturbance based on convolutional neural network[J]. Automation of Electric Power Systems, 2019, 43(2): 50-57.
[20] 刘威, 张东霞, 王新迎, 等. 基于深度强化学习的电网紧急控制策略研究[J].中国电机工程学报, 2017, 38(1): 109-119. LIU Wei, ZHANG Dongxia, WANG Xinying, et al. Research on emergency control strategy of power network based on intensive reinforcement learning[J]. Proceedings of the CSEE, 2017, 38(1): 109-119.
[21] 王智伟, 徐海超, 郭相阳, 等. 基于卷积神经网络和层次分析的新能源电源调频能力智能预测方法[J]. 山东大学学报(工学版), 2022, 52(5): 70-76. WANG Zhiwei, XU Haichao, GUO Xiangyang, et al. Intelligent method based on convolutional neural network and analytic hierarchy process to predict frequency regulation ability of renewable energy power[J]. Journal of Shandong University(Engineering Science), 2022, 52(5): 70-76.
[1] 杨思,王艳,赵斌成,韩学山,刘冬,孙东磊. 含分布式电源的配电网三阶段协同优化调度[J]. 山东大学学报 (工学版), 2022, 52(5): 55-69.
[2] 王智伟,徐海超,郭相阳,马炯,褚云龙,陈前昌,卢治. 基于卷积神经网络和层次分析的新能源电源调频能力智能预测方法[J]. 山东大学学报 (工学版), 2022, 52(5): 70-76.
[3] 孙东磊, 鉴庆之, 李智琦, 韩学山, 王明强, 陈博, 付一木. 源网协调的电力系统均匀性规划[J]. 山东大学学报 (工学版), 2022, 52(5): 92-101.
[4] 刘振,孙媛媛,李亚辉,许庆燊,于涛,庞延庆. 基于用户行为预测的分布式光伏智能社区需求响应策略[J]. 山东大学学报 (工学版), 2022, 52(5): 24-34.
[5] 张学思,张婷,刘兆英,江天鹏. 基于轻量型卷积神经网络的海面红外显著性目标检测方法[J]. 山东大学学报 (工学版), 2022, 52(2): 41-49.
[6] 王心哲,邓棋文,王际潮,范剑超. 深度语义分割MRF模型的海洋筏式养殖信息提取[J]. 山东大学学报 (工学版), 2022, 52(2): 89-98.
[7] 尹旭,刘兆英,张婷,李玉鑑. 基于弱监督和半监督学习的红外舰船分割方法[J]. 山东大学学报 (工学版), 2022, 52(2): 99-106.
[8] 陶亮,刘宝宁,梁玮. 基于CNN-LSTM 混合模型的心律失常自动检测[J]. 山东大学学报 (工学版), 2021, 51(3): 30-36.
[9] 廖锦萍,莫毓昌,YAN Ke. 基于C-LSTM的短期用电预测模型和应用[J]. 山东大学学报 (工学版), 2021, 51(2): 90-97.
[10] 刘新锋, 张旖旎,徐惠三,宋玲,陈梦雅. 基于随机森林和专家系统的分布式光伏电站阴影遮挡诊断[J]. 山东大学学报 (工学版), 2021, 51(2): 98-104.
[11] 李志,余绍峰,苏毅方,王蔚,蒋宏图,张伟. 基于RTDS的配电网一二次融合仿真技术[J]. 山东大学学报 (工学版), 2020, 50(6): 112-117.
[12] 廖南星,周世斌,张国鹏,程德强. 基于类激活映射-注意力机制的图像描述方法[J]. 山东大学学报 (工学版), 2020, 50(4): 28-34.
[13] 宋士瞻,陈浩宇,张健,王坤,郝庆水. 考虑路灯充电桩接入的城市配电网电压控制方法[J]. 山东大学学报 (工学版), 2020, 50(3): 104-110.
[14] 李春阳,李楠,冯涛,王朱贺,马靖凯. 基于深度学习的洗衣机异常音检测[J]. 山东大学学报 (工学版), 2020, 50(2): 108-117.
[15] 宋士奇,朴燕,蒋泽新. 基于改进YOLOv3的复杂场景车辆分类与跟踪[J]. 山东大学学报 (工学版), 2020, 50(2): 27-33.
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