一种母线负荷预测自动跟随电网运行方式调整方法与流程

技术特征：
1.一种母线负荷预测自动跟随电网运行方式调整方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)从与母线负荷相关联的数据中提取特征因素并进行特征相关性分析；(2)以步骤(1)得到的特征因素作为母线负荷预测模型的数据基础，采用异常数据清洗处理的方式建立训练集，利用模型融合的方式对母线负荷进行针对性的建模训练，建立母线负荷预测模型；(3)基于电网的拓扑状态，以及所有母线当前的实测负荷与预测负荷，构建仿真交互环境；(4)结合步骤(3)构建的仿真交互环境和步骤(2)得到的母线负荷预测模型，通过基于母线负荷预测模型组合为动作的策略函数，设计基于母线实测负荷与预测负荷差值的动作价值函数与奖励，实现强化学习智能体的训练；(5)以权重文件的形式保存步骤(4)生成的强化学习智能体。2.根据权利要求1所述的母线负荷预测自动跟随电网运行方式调整方法，其特征在于，步骤(1)中所述特征因素包括历史母线负荷统计数据、节假日数据、天气信息数据；所述特征相关性分析包括：对预测目标相关性大的特征因素进行提取，排除与预测目标相关性小的特征因素；以及计算时序数据前后数据的相关性，进而决定特征因素的构造和使用方式。3.根据权利要求1所述的母线负荷预测自动跟随电网运行方式调整方法，其特征在于，所述异常数据清洗处理的方式包括以下步骤：(21)通过缺失值检测，跳变检测，越限检测或者归一化后机器学习异常检测方法，进行异常数据检测；(22)根据异常数据的异常情况，采用统计方法，插值方法或者机器学习回归方法进行针对性填充。4.根据权利要求1所述的母线负荷预测自动跟随电网运行方式调整方法，其特征在于，所述模型融合的方式是根据不同的母线负荷的特点与预测场景需求，动态调整算法模型的组合形式与输出比例进行预测。5.根据权利要求1所述的母线负荷预测自动跟随电网运行方式调整方法，其特征在于，所述构建仿真交互环境包括：依据电网的拓扑状态，以及所有母线当前的实测负荷构建仿真环境，且根据时间的推移与拓扑结构变动而改变仿真环境；所述拓扑结构变动包括计划检修与动态故障；依据电网所有母线当前的预测负荷构建仿真交互环境，且仿真交互环境根据时间的推移与母线负荷预测模型组合的改变而改变交互环境。6.根据权利要求1所述的母线负荷预测自动跟随电网运行方式调整方法，其特征在于，所述强化学习智能体的训练，包括以下步骤：(41)设计两个相同结构的神经网络q1和q2，设置网络参数w和w_；(42)设置奖励r为母线实测负荷与母线预测负荷距离的倒数，距离越小，奖励值越大；(43)一个训练回合，可设定为长度为n的时间段，由时间t1～tn组成；强化学习智能体在每一个训练回合中的时间t，基于q1向前推理，逐一输入所有候选动作a与当前时刻的环境变量st，所述环境变量st包括电网拓扑状态、母线实测负荷、母线预测负荷，输出相应的q
值，依据ε-贪心算法，概率选择q值最大时的动作at与st，动作at与环境交互，获得下一时刻的环境变量st 1与当前时刻的奖励rt；训练样本δ
t
(st，st 1，at，rt)保存至随机缓存区；(44)强化学习智能体在随机缓存区抽取batch个训练样本δ
t
(st，st 1，at，rt)，batch为q1全连接层输入维度；以rt maxaq2(st 1，a)为目标，梯度计算q1(st，at)的损失函数l；(45)强化学习智能体统计每隔c个时间t，更新q2网络参数w_，将q1网络参数w赋值w_。7.根据权利要6所述的母线负荷预测自动跟随电网运行方式调整方法，其特征在于，所述步骤(42)中奖励r的公式如下：r＝1d(p,q)其中p为母线实测负荷向量，q为母线预测负荷向量，d(p,q)为欧几里得距离；其中pi为第i条母线的实测负荷向量，qi为第i条母线的预测负荷向量。8.根据权利要6所述的母线负荷预测自动跟随电网运行方式调整方法，其特征在于，所述步骤(43)中ε-贪心算法公式如下：1-ε的概率按照q函数决定动作，即在动作集中选择使q函数的输出q最大时的动作a，ε的概率动作集中随机选择动作a。9.根据权利要6所述的母线负荷预测自动跟随电网运行方式调整方法，其特征在于，所述步骤(44)中损失函数l公式如下：batch为q1全连接层输入维度，γ为比例系数，损失函数l是目标值rt maxaq2(st 1，a)与q1(st，at)的方差。

技术总结
本发明公开了一种母线负荷预测自动跟随电网运行方式调整方法，包括负荷模型选择模块和母线负荷预测模块，负荷模型选择模块，用于在电网运行方式调整后，以动作的方式，从多种候选组合的母线负荷预测模型中选择预测效果最好的预测模型；母线负荷预测模块，用于根据气象，历史统计等特征预测未来时间段内的母线负荷。本发明能够在满足配电网动态重构实时性要求的前提下，实现随运行方式变化的负荷预测数据自动跟随计算功能，满足母线负荷预测的即时性。时性。时性。


技术研发人员：谢峰 张思 张琪培 朱耿 束蛟 伍林 旷文腾 王伟 陆继翔 蒋正威 吴一峰 徐立中 唐律 虞殷树 贺旭 周宏辉 陈东海 王波 章杜锡 张静 胡真瑜 蔡振华 张志雄 胡海 叶海强
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司 国电南瑞科技股份有限公司
技术研发日：2022.11.24
技术公布日：2023/3/10