本發(fā)明涉及一種基于滾動(dòng)前瞻預(yù)警的配電網(wǎng)移動(dòng)儲能調(diào)度方法、設(shè)備及存儲介質(zhì)，屬于電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度。

背景技術(shù)：

1、新型電力系統(tǒng)構(gòu)建背景下，配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化發(fā)展，配電網(wǎng)中分布式電源（風(fēng)電、光伏等）數(shù)量的增加，配電網(wǎng)在應(yīng)急保供、尖峰負(fù)荷、農(nóng)網(wǎng)升級改造等場景下配電網(wǎng)供電可靠性要求也在不斷提升，移動(dòng)式儲能技術(shù)的應(yīng)用也越來越多。

2、隨著配電網(wǎng)中負(fù)荷、電源等元素的逐步豐富，負(fù)荷以及分布式電源出力直接影響了配電網(wǎng)中的潮流及電壓水平，同時(shí)負(fù)荷以及分布式電源出力波動(dòng)性較大，對配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的預(yù)測以及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判的難度逐步增大。

3、移動(dòng)式儲能技術(shù)能夠?yàn)橛脩籼峁┌踩?、可靠、便利的供電解決方案，具有較強(qiáng)的靈活性。但移動(dòng)儲能系統(tǒng)投資成本相對較高，限制了其規(guī)?；瘧?yīng)用，針對應(yīng)急供電等場景，如何通過合理使用移動(dòng)儲能系統(tǒng)資源，充分發(fā)揮移動(dòng)儲能提升配電網(wǎng)可靠性作用，結(jié)合對配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的前瞻性預(yù)測，通過優(yōu)化布局移動(dòng)儲能，降低配電網(wǎng)中線路潮流越限、配變負(fù)載率過高、系統(tǒng)電壓越限等風(fēng)險(xiǎn)，是一個(gè)值得研究的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于滾動(dòng)前瞻預(yù)警的配電網(wǎng)移動(dòng)儲能調(diào)度方法，通過滾動(dòng)前瞻預(yù)測模型對配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行前瞻性預(yù)測，進(jìn)而結(jié)合移動(dòng)儲能預(yù)警優(yōu)化模型實(shí)現(xiàn)移動(dòng)式儲能的合理配置。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種基于滾動(dòng)前瞻預(yù)警的配電網(wǎng)移動(dòng)儲能調(diào)度方法，包括：

4、獲取預(yù)設(shè)歷史時(shí)長內(nèi)配電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)采集當(dāng)前時(shí)刻的運(yùn)行數(shù)據(jù)，根據(jù)所有運(yùn)行數(shù)據(jù)獲得歷史實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)集；

5、從所述歷史實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)集中選取一天的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，輸入預(yù)構(gòu)建的配電網(wǎng)線性化網(wǎng)絡(luò)潮流模型中，計(jì)算獲得配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣；

6、將當(dāng)前日期之前預(yù)設(shè)a天內(nèi)的歷史實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)輸入預(yù)訓(xùn)練的滾動(dòng)前瞻預(yù)測模型，滾動(dòng)預(yù)測當(dāng)前日期之后預(yù)設(shè)b天內(nèi)各個(gè)配變降壓潮流、分布式電源出力預(yù)測值、節(jié)點(diǎn)負(fù)荷預(yù)測值和平衡節(jié)點(diǎn)電壓；

7、根據(jù)所述各個(gè)配變降壓潮流的預(yù)測值、節(jié)點(diǎn)負(fù)荷預(yù)測值和分布式電源出力預(yù)測值，獲得當(dāng)前日期之后預(yù)設(shè)b天內(nèi)配電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的總注入功率共軛復(fù)數(shù)矩陣，其中，配電網(wǎng)中負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的總注入功率與該負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)負(fù)荷預(yù)測值相同，配電網(wǎng)中電源節(jié)點(diǎn)的總注入功率與接入該電源節(jié)點(diǎn)的分布式電源出力預(yù)測值之和相同；

8、將所述配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣、平衡節(jié)點(diǎn)電壓預(yù)測值和各節(jié)點(diǎn)的總注入功率共軛復(fù)數(shù)矩陣輸入所述配電網(wǎng)線性化網(wǎng)絡(luò)潮流模型，計(jì)算得到當(dāng)前日期之后b天內(nèi)的節(jié)點(diǎn)電壓相量；

9、根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)電壓相量，獲得當(dāng)前日期之后b天內(nèi)配電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)間的線路負(fù)載率和配變負(fù)載率；

10、根據(jù)所述配電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)間的線路負(fù)載率、配變負(fù)載率和節(jié)點(diǎn)電壓相量，獲得移動(dòng)式儲能在配電網(wǎng)中優(yōu)化調(diào)度方案。

11、進(jìn)一步的，所述根據(jù)所有運(yùn)行數(shù)據(jù)獲得歷史實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)集，包括：對所有運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；所述預(yù)處理，包括：異常數(shù)據(jù)剔除、空缺數(shù)據(jù)填補(bǔ)和歸一化處理。

12、進(jìn)一步的，所述配電網(wǎng)線性化網(wǎng)絡(luò)潮流模型為：

13、；

14、式中，為節(jié)點(diǎn)電壓相量，，為節(jié)點(diǎn)數(shù)量，中不包含與上級電網(wǎng)相連的平衡節(jié)點(diǎn)；為單位相量，相量中所有元素均為1；為配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣，表征相連節(jié)點(diǎn)之間的阻抗；為各節(jié)點(diǎn)的總注入功率共軛復(fù)數(shù)矩陣；，共軛復(fù)數(shù)為：；、分別為平衡節(jié)點(diǎn)的電壓幅值和相角。

15、進(jìn)一步的，計(jì)算獲得配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣，包括：以預(yù)設(shè)的采集頻率對所選定日期的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，獲得c個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù)；分別將c個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù)輸入所述配電網(wǎng)線性化網(wǎng)絡(luò)潮流模型，計(jì)算得到c個(gè)節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣；對c個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣進(jìn)行求平均值，得到配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣z。

16、進(jìn)一步的，所述滾動(dòng)前瞻預(yù)測模型的構(gòu)建包括：

17、建立bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，選擇神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；

18、確定輸入層、隱藏層和輸出層的神經(jīng)元數(shù)量和連接方式，以及學(xué)習(xí)率、迭代次數(shù)、損失函數(shù)和激活函數(shù)；所述輸入層參數(shù)包括：配電網(wǎng)中各個(gè)配變降壓潮流、分布式電源實(shí)際出力和所有節(jié)點(diǎn)電壓的幅值、相角；

19、所述輸出層參數(shù)包括：配電網(wǎng)中各個(gè)配變降壓潮流、分布式電源出力預(yù)測值、節(jié)點(diǎn)負(fù)荷預(yù)測值和平衡節(jié)點(diǎn)電壓；

20、所述滾動(dòng)前瞻預(yù)測模型的訓(xùn)練包括：

21、將預(yù)設(shè)歷史時(shí)長內(nèi)配電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)劃分成訓(xùn)練集和驗(yàn)證集；

22、使用訓(xùn)練集中數(shù)據(jù)計(jì)算滾動(dòng)前瞻預(yù)測模型的輸出，并根據(jù)實(shí)際值計(jì)算預(yù)測誤差；

23、根據(jù)預(yù)測誤差，調(diào)整滾動(dòng)前瞻預(yù)測模型的權(quán)重和偏置參數(shù)直到模型收斂；

24、使用驗(yàn)證集中數(shù)據(jù)評估訓(xùn)練好的滾動(dòng)前瞻預(yù)測模型，進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。

25、進(jìn)一步的，所述根據(jù)所述配電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)間的線路負(fù)載率、配變負(fù)載率和節(jié)點(diǎn)電壓相量，獲得移動(dòng)式儲能在配電網(wǎng)中優(yōu)化調(diào)度方案，包括：根據(jù)配電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)間的線路負(fù)載率、配變負(fù)載率或節(jié)點(diǎn)電壓相量，以及分別對應(yīng)的預(yù)設(shè)限值對配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行預(yù)警；其中，所述預(yù)警的等級包括：紅色預(yù)警、黃色預(yù)警和綠色預(yù)警；

26、基于紅色預(yù)警區(qū)域最優(yōu)先配置，黃色預(yù)警區(qū)域次優(yōu)先配置的原則，根據(jù)配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的預(yù)警結(jié)果，生成移動(dòng)式儲能在配電網(wǎng)中優(yōu)化調(diào)度方案。

27、進(jìn)一步的，根據(jù)配電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)間的線路負(fù)載率、配變負(fù)載率或節(jié)點(diǎn)電壓相量，以及分別對應(yīng)的預(yù)設(shè)限值對配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行預(yù)警，包括：

28、根據(jù)預(yù)設(shè)的配變負(fù)載率上限值和下限值對配變負(fù)載率進(jìn)行預(yù)警，包括：響應(yīng)于配變負(fù)載率小于，產(chǎn)生配變負(fù)載率綠色預(yù)警，響應(yīng)于配變負(fù)載率大于等于且小于等于，產(chǎn)生配變負(fù)載率黃色預(yù)警；響應(yīng)于配變負(fù)載率大于，產(chǎn)生配變負(fù)載率紅色預(yù)警。

29、根據(jù)預(yù)設(shè)的線路負(fù)載率上限值和下限值對線路負(fù)載率進(jìn)行預(yù)警，包括：響應(yīng)于線路負(fù)載率小于，產(chǎn)生線路負(fù)載率綠色預(yù)警，響應(yīng)于線路負(fù)載率大于等于且小于等于，產(chǎn)生線路負(fù)載率黃色預(yù)警；響應(yīng)于線路負(fù)載率大于，產(chǎn)生線路負(fù)載率紅色預(yù)警。

30、根據(jù)節(jié)點(diǎn)電壓相量計(jì)算節(jié)點(diǎn)電壓偏差比例，以及預(yù)設(shè)的節(jié)點(diǎn)電壓偏差比例第一上限值、第一下限值、第二上限值和第二下限值對電壓幅值進(jìn)行預(yù)警，包括：

31、計(jì)算節(jié)點(diǎn)電壓偏差比例，公式為：

32、；

33、式中，為節(jié)點(diǎn)電壓的幅值，為配電網(wǎng)對應(yīng)的額定電壓。

34、響應(yīng)于節(jié)點(diǎn)電壓偏差比例或，產(chǎn)生電壓幅值紅色預(yù)警，響應(yīng)于節(jié)點(diǎn)電壓偏差比例或，產(chǎn)生電壓幅值黃色預(yù)警，響應(yīng)于節(jié)點(diǎn)電壓偏差比例，產(chǎn)生電壓幅值綠色預(yù)警。

35、第二方面，本發(fā)明提供了一種電子設(shè)備，包括：處理器和存儲器，所述存儲器上存儲有計(jì)算機(jī)可讀指令，所述計(jì)算機(jī)可讀指令被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如第一方面所述的基于滾動(dòng)前瞻預(yù)警的配電網(wǎng)移動(dòng)儲能調(diào)度方法。

36、第三方面，本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如第一方面所述的基于滾動(dòng)前瞻預(yù)警的配電網(wǎng)移動(dòng)儲能調(diào)度方法。

37、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：

38、（1）本發(fā)明提供的配電網(wǎng)移動(dòng)儲能調(diào)度方法基于配電網(wǎng)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立的滾動(dòng)前瞻預(yù)測模型提取配電網(wǎng)的運(yùn)行特征，并依此實(shí)時(shí)滾動(dòng)預(yù)測出配電網(wǎng)未來的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)滾動(dòng)前瞻預(yù)測模型的實(shí)時(shí)預(yù)測結(jié)果生成移動(dòng)式儲能在配電網(wǎng)中優(yōu)化調(diào)度方案，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)式儲能的前瞻性布局，合理使用移動(dòng)儲能系統(tǒng)資源來提升配電網(wǎng)可靠性。

39、（2）本發(fā)明提供的配電網(wǎng)移動(dòng)儲能調(diào)度方法分別根據(jù)配電網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)間的線路負(fù)載率、配變負(fù)載率和節(jié)點(diǎn)電壓相量對配電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控，并通過移動(dòng)儲能預(yù)警優(yōu)化模型對配電網(wǎng)中的線路負(fù)載率、配變負(fù)載率或節(jié)點(diǎn)電壓相量進(jìn)行預(yù)警，根據(jù)預(yù)警結(jié)果將移動(dòng)式儲能最優(yōu)先配置到紅色預(yù)警區(qū)域，其次配置到黃色預(yù)警區(qū)域，最后將剩余的移動(dòng)式儲能配置到綠色預(yù)警區(qū)域，實(shí)現(xiàn)對配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，降低配電網(wǎng)中線路潮流越限、配變負(fù)載率過高、系統(tǒng)電壓越限的風(fēng)險(xiǎn)。