本發(fā)明屬于分布式儲(chǔ)能，具體而言，涉及一種分布式儲(chǔ)能并網(wǎng)電壓穩(wěn)定性預(yù)測(cè)方法、介質(zhì)及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著可再生能源發(fā)電技術(shù)的不斷進(jìn)步,以及電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展,分布式發(fā)電和儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。與傳統(tǒng)的集中式發(fā)電模式不同,分布式電源可以就近接入配電網(wǎng),為用戶提供更加靈活可靠的電力供應(yīng)。而儲(chǔ)能系統(tǒng)的引入,則進(jìn)一步增強(qiáng)了分布式電源的調(diào)峰和支撐能力,提高了電網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。

2、目前,分布式電源和儲(chǔ)能系統(tǒng)在城市電網(wǎng)中的部署已經(jīng)成為一種普遍趨勢(shì)。但是,大量分散的分布式電源和儲(chǔ)能設(shè)備接入電網(wǎng),也給電網(wǎng)的運(yùn)行和調(diào)度帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。其中,電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性問(wèn)題尤為突出。分布式電源和儲(chǔ)能系統(tǒng)的并網(wǎng)會(huì)改變電網(wǎng)的潮流分布,進(jìn)而影響各節(jié)點(diǎn)的電壓幅值和相角。如果這種變化超出了電網(wǎng)的承受范圍,就可能導(dǎo)致局部或整體電壓的不穩(wěn)定,甚至出現(xiàn)電壓崩潰的風(fēng)險(xiǎn)。因此,如何準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和有效控制分布式并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性的影響,成為電力系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化的關(guān)鍵問(wèn)題之一。

3、傳統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性分析方法主要包括負(fù)荷特性分析法、能量函數(shù)法和模態(tài)分析法等。這些方法通常需要建立完整的電網(wǎng)拓?fù)淠Ｐ秃碗娏Τ绷鞣匠?并采用數(shù)值計(jì)算的方式求解。但在實(shí)際電網(wǎng)中,由于負(fù)荷和發(fā)電的隨機(jī)性、輸電線路參數(shù)的不確定性以及分布式電源和儲(chǔ)能系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性等因素,使得電壓穩(wěn)定性分析變得十分復(fù)雜。特別是當(dāng)大量分布式儲(chǔ)能并入電網(wǎng)時(shí),其充放電行為會(huì)進(jìn)一步加劇電網(wǎng)的不確定性,給電壓穩(wěn)定性分析帶來(lái)更大的挑戰(zhàn)。也就是說(shuō)，現(xiàn)有的分布式儲(chǔ)能并網(wǎng)電壓穩(wěn)定性預(yù)測(cè)方法難以解決由于負(fù)荷和發(fā)電的隨機(jī)性、輸電線路參數(shù)的不確定性等因素造成的電壓穩(wěn)定性分析泛化能力差的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供一種分布式儲(chǔ)能并網(wǎng)電壓穩(wěn)定性預(yù)測(cè)方法、介質(zhì)及系統(tǒng)，能夠解決現(xiàn)有的分布式儲(chǔ)能并網(wǎng)電壓穩(wěn)定性預(yù)測(cè)方法難以解決由于負(fù)荷和發(fā)電的隨機(jī)性、輸電線路參數(shù)的不確定性等因素造成的電壓穩(wěn)定性分析泛化能力差的技術(shù)問(wèn)題。

2、本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

3、本發(fā)明的第一方面提供一種分布式儲(chǔ)能并網(wǎng)電壓穩(wěn)定性預(yù)測(cè)方法，包括以下步驟：

4、s10、建立包含分布式儲(chǔ)能的城市電網(wǎng)拓?fù)鋱D，所述拓?fù)鋱D包括節(jié)點(diǎn)和邊，所述節(jié)點(diǎn)包括入電節(jié)點(diǎn)、發(fā)電節(jié)點(diǎn)、負(fù)載節(jié)點(diǎn)和儲(chǔ)能節(jié)點(diǎn)，所述邊表示節(jié)點(diǎn)之間的輸電通路，并獲取每個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)參數(shù)的值；

5、s20、根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)參數(shù)建立儲(chǔ)能并網(wǎng)電壓影響方程組，包括功率平衡方程、節(jié)點(diǎn)電壓方程、儲(chǔ)能狀態(tài)方程、潮流方程以及電壓穩(wěn)定性指標(biāo)方程；

6、s30、根據(jù)所述儲(chǔ)能并網(wǎng)電壓影響方程組以及各節(jié)點(diǎn)參數(shù)的初始值和約束條件，計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)參數(shù)穩(wěn)定范圍，所述節(jié)點(diǎn)參數(shù)穩(wěn)定范圍指的是確保所述節(jié)點(diǎn)電壓穩(wěn)定的節(jié)點(diǎn)參數(shù)的值的范圍；

7、s40、基于所述城市電網(wǎng)拓?fù)鋱D、每個(gè)節(jié)點(diǎn)參數(shù)的穩(wěn)定范圍以及實(shí)時(shí)獲取的所述節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前電壓狀態(tài)，計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓穩(wěn)定裕度,所述電壓穩(wěn)定裕度表示節(jié)點(diǎn)當(dāng)前電壓狀態(tài)與電壓不穩(wěn)定臨界點(diǎn)之間的距離；

8、s50、將所述城市電網(wǎng)拓?fù)鋱D的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的值設(shè)置為所述節(jié)點(diǎn)的電壓穩(wěn)定裕度，形成電網(wǎng)電壓穩(wěn)定裕度拓?fù)鋱D，并將所述電網(wǎng)電壓穩(wěn)定裕度拓?fù)鋱D利用鄰接矩陣的方法轉(zhuǎn)化為電網(wǎng)電壓穩(wěn)定裕度矩陣；

9、s60、重復(fù)執(zhí)行s40-s50，得到連續(xù)多個(gè)采集時(shí)刻的電網(wǎng)電壓穩(wěn)定裕度矩陣；

10、s70、將得到的連續(xù)多個(gè)采集時(shí)刻的電網(wǎng)電壓穩(wěn)定裕度矩陣輸入到預(yù)先訓(xùn)練好的電網(wǎng)電壓穩(wěn)定裕度預(yù)測(cè)模型，輸出未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)各節(jié)點(diǎn)的電壓穩(wěn)定裕度預(yù)測(cè)值，作為分布式儲(chǔ)能并網(wǎng)電壓穩(wěn)定性預(yù)測(cè)結(jié)果。

11、其中，所述節(jié)點(diǎn)參數(shù)包括入電節(jié)點(diǎn)參數(shù)、發(fā)電節(jié)點(diǎn)參數(shù)、負(fù)載節(jié)點(diǎn)參數(shù)和儲(chǔ)能節(jié)點(diǎn)參數(shù)，所述入電節(jié)點(diǎn)參數(shù)包括電壓幅值、相角和短路容量，所述發(fā)電節(jié)點(diǎn)參數(shù)包括有功功率、無(wú)功功率和電壓幅值，所述負(fù)載節(jié)點(diǎn)參數(shù)包括有功負(fù)荷、無(wú)功負(fù)荷和電壓幅值，所述儲(chǔ)能節(jié)點(diǎn)參數(shù)包括充放電功率、儲(chǔ)能容量和電壓幅值。

12、其中，所述各節(jié)點(diǎn)參數(shù)的初始值和約束條件具體是：入電節(jié)點(diǎn)電壓幅值為額定值±5％，相角為0°，短路容量根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)參數(shù)確定；發(fā)電節(jié)點(diǎn)有功功率在0到額定功率之間，無(wú)功功率在額定功率的-30％到+30％之間，電壓幅值為額定值±5％；負(fù)載節(jié)點(diǎn)有功負(fù)荷和無(wú)功負(fù)荷根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和負(fù)荷預(yù)測(cè)確定，電壓幅值允許在額定值的90％到110％之間；儲(chǔ)能節(jié)點(diǎn)充放電功率不超過(guò)額定功率，儲(chǔ)能容量在20％到80％之間，電壓幅值為額定值±5％。

13、其中，所述電壓狀態(tài)指的是節(jié)點(diǎn)電壓的幅值和相角組成的復(fù)數(shù)表示。

14、其中，所述電壓不穩(wěn)定臨界點(diǎn)的獲取方法為：通過(guò)連續(xù)潮流計(jì)算和p-v曲線分析，逐步增加系統(tǒng)負(fù)荷，直到潮流計(jì)算不收斂或電壓崩潰點(diǎn)出現(xiàn)，所述不收斂或電壓崩潰點(diǎn)即為電壓不穩(wěn)定臨界點(diǎn)。

15、下面是儲(chǔ)能并網(wǎng)電壓影響方程組中每個(gè)方程的公式表達(dá)：

16、1.功率平衡方程:

17、

18、式中，pi,qi為節(jié)點(diǎn)i的注入有功和無(wú)功功率；vi,vk為節(jié)點(diǎn)i和k的復(fù)數(shù)電壓；yik為節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣中i行k列的元素；pl,i,ql,i為節(jié)點(diǎn)i的負(fù)載有功和無(wú)功功率；ps,i,qs,i為節(jié)點(diǎn)i的儲(chǔ)能系統(tǒng)注入的有功和無(wú)功功率；n為系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)總數(shù)；j為虛數(shù)單位；為復(fù)數(shù)共軛。

19、2.節(jié)點(diǎn)電壓方程:

20、

21、式中，|vi|為節(jié)點(diǎn)i的電壓幅值；θi為節(jié)點(diǎn)i的電壓相角；為節(jié)點(diǎn)i電壓的實(shí)部和虛部；t為時(shí)間；

22、其中，電壓幅值和相角的變化率可通過(guò)以下方程計(jì)算:

23、

24、3.儲(chǔ)能狀態(tài)方程:

25、

26、式中，es,i為節(jié)點(diǎn)i儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量狀態(tài)；為儲(chǔ)能系統(tǒng)的充電和放電功率；ηc,i,ηd,i為充電和放電效率；ploss,i為儲(chǔ)能系統(tǒng)的自放電損耗；為儲(chǔ)能系統(tǒng)的最大容量；為儲(chǔ)能系統(tǒng)的最大充放電功率。

27、4.潮流方程:

28、

29、式中，gik,bik為節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣中i行k列元素的實(shí)部和虛部；θik＝θi-θk為節(jié)點(diǎn)i和k之間的相角差。

30、5.電壓穩(wěn)定性指標(biāo)方程:

31、

32、式中，li為節(jié)點(diǎn)i的l指標(biāo)；vsii為節(jié)點(diǎn)i的電壓穩(wěn)定性指標(biāo)；yii為節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的對(duì)角元素；

33、其中，電壓穩(wěn)定裕度可以通過(guò)以下方程計(jì)算:

34、vsmi＝vsii-vsii,crit；

35、其中，vsii,crit是臨界穩(wěn)定點(diǎn)的電壓穩(wěn)定性指標(biāo)值,可通過(guò)持續(xù)增加負(fù)載并進(jìn)行潮流計(jì)算直到系統(tǒng)崩潰來(lái)確定。

36、其中，所述電網(wǎng)電壓穩(wěn)定裕度預(yù)測(cè)模型采用多任務(wù)學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)，包括時(shí)序特征提取子網(wǎng)絡(luò)、空間特征提取子網(wǎng)絡(luò)、變化因素處理子網(wǎng)絡(luò)以及融合子網(wǎng)絡(luò)。

37、進(jìn)一步的，所述時(shí)序特征提取子網(wǎng)絡(luò)的輸入為連續(xù)多個(gè)采集時(shí)刻的電網(wǎng)電壓穩(wěn)定裕度矩陣，輸出為時(shí)序特征向量，用于捕捉電壓穩(wěn)定裕度的時(shí)間變化規(guī)律，其結(jié)構(gòu)是基于長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)的循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；

38、所述空間特征提取子網(wǎng)絡(luò)的輸入為每個(gè)采集時(shí)刻的電網(wǎng)電壓穩(wěn)定裕度矩陣，輸出為空間特征向量，用于提取電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的空間相關(guān)性，其結(jié)構(gòu)是基于圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；

39、所述變化因素處理子網(wǎng)絡(luò)的輸入為負(fù)荷預(yù)測(cè)和儲(chǔ)能處理預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，輸出為負(fù)荷-儲(chǔ)能預(yù)測(cè)特征向量，用于考慮負(fù)荷變化對(duì)電壓穩(wěn)定性的影響，其結(jié)構(gòu)是多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；

40、所述融合子網(wǎng)絡(luò)的輸入為時(shí)序特征向量、空間特征向量和負(fù)荷-儲(chǔ)能預(yù)測(cè)特征向量向量的拼接，輸出為未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)各節(jié)點(diǎn)的電壓穩(wěn)定裕度預(yù)測(cè)值，用于綜合各種特征進(jìn)行最終預(yù)測(cè)，其結(jié)構(gòu)是多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

41、所述電網(wǎng)電壓穩(wěn)定裕度預(yù)測(cè)模型的訓(xùn)練步驟，簡(jiǎn)單描述為：

42、步驟1、初始化模型參數(shù)；

43、步驟2、使用訓(xùn)練集數(shù)據(jù)進(jìn)行前向傳播；

44、步驟3、計(jì)算預(yù)測(cè)值與實(shí)際值之間的損失；

45、步驟4、反向傳播更新模型參數(shù)；

46、步驟5、在驗(yàn)證集上評(píng)估模型性能；

47、步驟6、重復(fù)步驟2-5，直到達(dá)到預(yù)設(shè)的訓(xùn)練輪數(shù)或性能指標(biāo)；

48、步驟7、使用測(cè)試集進(jìn)行最終評(píng)估。

49、所述電網(wǎng)電壓穩(wěn)定裕度預(yù)測(cè)模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集獲取的具體步驟包括：

50、步驟1、利用s10-s60的步驟，獲取歷史的連續(xù)多個(gè)采集時(shí)刻的電網(wǎng)電壓穩(wěn)定裕度矩陣，然后執(zhí)行以下步驟：

51、步驟2、收集與電網(wǎng)運(yùn)行相關(guān)的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，包括負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和儲(chǔ)能出力預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，所述負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)為預(yù)測(cè)的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的有功負(fù)荷、無(wú)功負(fù)荷數(shù)據(jù)，所述儲(chǔ)能出力預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)為預(yù)測(cè)的儲(chǔ)能節(jié)點(diǎn)的充放電功率；預(yù)測(cè)方法為根據(jù)歷史記錄形成每15分鐘一段的連續(xù)的數(shù)據(jù)曲線，然后使用時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型(如arima、prophet或lstm網(wǎng)絡(luò))對(duì)未來(lái)24小時(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。這些預(yù)測(cè)考慮了季節(jié)性變化、周期性模式和長(zhǎng)期趨勢(shì)。對(duì)于負(fù)荷預(yù)測(cè)，還要考慮天氣因素、節(jié)假日效應(yīng)等外部變量的影響。對(duì)于儲(chǔ)能出力預(yù)測(cè)，需要結(jié)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行策略、充放電效率和剩余容量等因素。

52、步驟3、將歷史的連續(xù)多個(gè)采集時(shí)刻的電網(wǎng)電壓穩(wěn)定裕度矩陣按照時(shí)間順序排列，形成時(shí)間序列數(shù)據(jù)集；

53、步驟4、使用滑動(dòng)窗口法處理時(shí)間序列數(shù)據(jù)集，設(shè)定輸入窗口長(zhǎng)度和預(yù)測(cè)窗口長(zhǎng)度，生成輸入-輸出樣本對(duì)；

54、步驟5、將預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)與相應(yīng)時(shí)間的電網(wǎng)電壓穩(wěn)定裕度矩陣樣本對(duì)齊，得到訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，其中，訓(xùn)練的輸入為:

55、過(guò)去n個(gè)時(shí)間步的電網(wǎng)電壓穩(wěn)定裕度矩陣序列，其中n為設(shè)定的輸入窗口長(zhǎng)度。

56、對(duì)應(yīng)時(shí)間段的負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，包括每個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的有功負(fù)荷和無(wú)功負(fù)荷預(yù)測(cè)值。

57、對(duì)應(yīng)時(shí)間段的儲(chǔ)能出力預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，包括每個(gè)儲(chǔ)能節(jié)點(diǎn)的充放電功率預(yù)測(cè)值。

58、電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息，可以用鄰接矩陣表示。

59、訓(xùn)練的輸出為:

60、未來(lái)ω個(gè)時(shí)間步的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓穩(wěn)定裕度預(yù)測(cè)值，其中ω為設(shè)定的預(yù)測(cè)窗口長(zhǎng)度。這些預(yù)測(cè)值組成一個(gè)三維張量，維度為(ω,節(jié)點(diǎn)數(shù),1)，其中1表示每個(gè)節(jié)點(diǎn)一個(gè)電壓穩(wěn)定裕度值。

61、進(jìn)一步的，重復(fù)執(zhí)行s40-s50的頻率為每15分鐘一次。

62、具體而言,所述步驟s10包括:首先獲取研究對(duì)象城市電網(wǎng)的基本拓?fù)湫畔?包括各節(jié)點(diǎn)的類型、節(jié)點(diǎn)間的連接關(guān)系以及各節(jié)點(diǎn)的相關(guān)參數(shù)。節(jié)點(diǎn)類型包括入電節(jié)點(diǎn)、發(fā)電節(jié)點(diǎn)、負(fù)載節(jié)點(diǎn)和儲(chǔ)能節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)間的連接關(guān)系可以用邊來(lái)表示。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有自己的節(jié)點(diǎn)參數(shù),包括電壓幅值、相角、有功功率、無(wú)功功率、負(fù)荷功率、儲(chǔ)能容量和充放電功率等。這些參數(shù)可以通過(guò)電網(wǎng)建模軟件或現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量等方式獲取。在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建包含分布式儲(chǔ)能的電網(wǎng)拓?fù)鋱D,使用鄰接矩陣或鄰接表等方法描述節(jié)點(diǎn)之間的連接關(guān)系,并標(biāo)識(shí)出各類節(jié)點(diǎn),最后獲取每個(gè)節(jié)點(diǎn)的參數(shù)值。

63、其中,所述步驟s20,具體包括:根據(jù)步驟s10獲取的電網(wǎng)拓?fù)湫畔⒑凸?jié)點(diǎn)參數(shù),建立一個(gè)描述分布式儲(chǔ)能對(duì)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性影響的數(shù)學(xué)模型,包括功率平衡方程、節(jié)點(diǎn)電壓方程、儲(chǔ)能狀態(tài)方程、潮流方程和電壓穩(wěn)定性指標(biāo)方程等。功率平衡方程描述了節(jié)點(diǎn)有功無(wú)功功率的平衡關(guān)系,包括輸電線路損耗、負(fù)荷需求和儲(chǔ)能系統(tǒng)注入功率；節(jié)點(diǎn)電壓方程描述了節(jié)點(diǎn)電壓幅值和相角隨時(shí)間的變化規(guī)律；儲(chǔ)能狀態(tài)方程描述了儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電過(guò)程和能量狀態(tài)；潮流方程用于計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的有功無(wú)功功率；電壓穩(wěn)定性指標(biāo)方程定義了電壓穩(wěn)定性指標(biāo)并給出了計(jì)算電壓穩(wěn)定裕度的公式。通過(guò)建立這樣的數(shù)學(xué)模型,為后續(xù)的電壓穩(wěn)定性分析和預(yù)測(cè)奠定了基礎(chǔ)。

64、其中,所述步驟s30,具體包括:首先根據(jù)實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行情況,給出各節(jié)點(diǎn)參數(shù)的初始取值范圍,例如入電節(jié)點(diǎn)電壓幅值為額定值的±5％,發(fā)電節(jié)點(diǎn)有功功率在0到額定功率之間,負(fù)載節(jié)點(diǎn)電壓幅值允許在額定值的90％到110％之間等。然后將這些初始取值范圍代入步驟s20建立的數(shù)學(xué)模型中,通過(guò)數(shù)值計(jì)算的方法求解各方程,得到滿足電壓穩(wěn)定性約束條件的節(jié)點(diǎn)參數(shù)取值范圍。對(duì)于某個(gè)節(jié)點(diǎn)參數(shù),如果其取值超出初始范圍,則需要適當(dāng)調(diào)整該參數(shù)的取值范圍,重復(fù)計(jì)算,直到找到符合電壓穩(wěn)定性要求的參數(shù)取值范圍。通過(guò)這種方法,獲得了各節(jié)點(diǎn)參數(shù)的穩(wěn)定取值范圍,為后續(xù)的電壓穩(wěn)定性預(yù)測(cè)提供必要的約束條件。

65、其中,所述步驟s40,具體包括:首先根據(jù)步驟s10的電網(wǎng)拓?fù)鋱D和步驟s30得到的節(jié)點(diǎn)參數(shù)穩(wěn)定范圍,采用數(shù)值計(jì)算的方法求解步驟s20中的數(shù)學(xué)方程,獲得各節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的電壓幅值和相角。然后將這些電壓狀態(tài)參數(shù)代入電壓穩(wěn)定性指標(biāo)方程,計(jì)算出每個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓穩(wěn)定性指標(biāo)值。接著通過(guò)持續(xù)增加負(fù)荷,直到出現(xiàn)潮流計(jì)算不收斂或電壓崩潰的臨界點(diǎn),從而得到臨界點(diǎn)時(shí)的電壓穩(wěn)定性指標(biāo)值。最后根據(jù)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的電壓穩(wěn)定性指標(biāo)值和臨界點(diǎn)指標(biāo)值的差,計(jì)算出每個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓穩(wěn)定裕度。這些電壓穩(wěn)定裕度值能夠直觀地反映出電網(wǎng)當(dāng)前的電壓穩(wěn)定狀態(tài)。

66、其中,所述步驟s50,具體包括:將步驟s10的電網(wǎng)拓?fù)鋱D中的每個(gè)節(jié)點(diǎn),用步驟s40計(jì)算得到的電壓穩(wěn)定裕度值進(jìn)行標(biāo)注,形成一個(gè)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定裕度拓?fù)鋱D。然后采用鄰接矩陣的方法,將這個(gè)拓?fù)鋱D轉(zhuǎn)化為一個(gè)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定裕度矩陣,矩陣元素表示節(jié)點(diǎn)之間的電壓穩(wěn)定裕度值。這種矩陣形式不僅包含了每個(gè)節(jié)點(diǎn)自身的電壓穩(wěn)定裕度,還反映了節(jié)點(diǎn)之間的電壓穩(wěn)定相互影響關(guān)系,為后續(xù)的電壓穩(wěn)定性預(yù)測(cè)提供了便于處理和分析的數(shù)據(jù)形式。

67、其中,所述步驟s60和s70,具體包括:首先設(shè)定合適的采樣時(shí)間間隔,重復(fù)執(zhí)行步驟s40-s50,獲得連續(xù)多個(gè)采集時(shí)刻的電網(wǎng)電壓穩(wěn)定裕度矩陣序列。這些數(shù)據(jù)不僅包含了各節(jié)點(diǎn)自身電壓穩(wěn)定裕度的時(shí)變特性,還反映了節(jié)點(diǎn)之間電壓穩(wěn)定相互影響的動(dòng)態(tài)特征。然后利用預(yù)先訓(xùn)練好的電網(wǎng)電壓穩(wěn)定裕度預(yù)測(cè)模型,將步驟s60得到的電壓穩(wěn)定裕度矩陣序列以及相關(guān)的負(fù)荷和儲(chǔ)能預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)等作為輸入,輸出未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)各節(jié)點(diǎn)的電壓穩(wěn)定裕度預(yù)測(cè)值。該預(yù)測(cè)模型采用多任務(wù)學(xué)習(xí)的結(jié)構(gòu),包括時(shí)序特征提取子網(wǎng)絡(luò)、空間特征提取子網(wǎng)絡(luò)、變化因素處理子網(wǎng)絡(luò)以及融合子網(wǎng)絡(luò)等模塊,能夠全面考慮電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、負(fù)荷變化和儲(chǔ)能系統(tǒng)等因素對(duì)電壓穩(wěn)定性的影響。

68、本發(fā)明的第二方面提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有程序指令，所述程序指令運(yùn)行時(shí)，用于執(zhí)行上述的一種分布式儲(chǔ)能并網(wǎng)電壓穩(wěn)定性預(yù)測(cè)方法。

69、本發(fā)明的第三方面提供一種分布式儲(chǔ)能并網(wǎng)電壓穩(wěn)定性預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其中，包含上述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

70、與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供的一種分布式儲(chǔ)能并網(wǎng)電壓穩(wěn)定性預(yù)測(cè)方法、介質(zhì)及系統(tǒng)的有益效果是：本發(fā)明充分考慮了電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、負(fù)荷變化和儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行等因素對(duì)電壓穩(wěn)定性的影響,能夠較為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)未來(lái)電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定狀態(tài)。

71、具體來(lái)說(shuō),本發(fā)明首先建立了一個(gè)包含分布式儲(chǔ)能的城市電網(wǎng)拓?fù)淠Ｐ?獲取各節(jié)點(diǎn)的參數(shù)信息。然后,基于電網(wǎng)模型推導(dǎo)出一組描述分布式儲(chǔ)能對(duì)電壓穩(wěn)定性影響的數(shù)學(xué)方程,包括功率平衡方程、節(jié)點(diǎn)電壓方程、儲(chǔ)能狀態(tài)方程、潮流方程和電壓穩(wěn)定性指標(biāo)方程等。利用這些方程,計(jì)算出電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的電壓穩(wěn)定裕度,反映了節(jié)點(diǎn)當(dāng)前電壓狀態(tài)與不穩(wěn)定臨界點(diǎn)之間的距離。

72、接下來(lái),本發(fā)明將電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的電壓穩(wěn)定裕度信息轉(zhuǎn)化為矩陣形式,并獲取連續(xù)多個(gè)時(shí)刻的電壓穩(wěn)定裕度矩陣序列。最后,設(shè)計(jì)了一種基于多任務(wù)學(xué)習(xí)的電網(wǎng)電壓穩(wěn)定裕度預(yù)測(cè)模型,該模型能夠綜合考慮時(shí)間序列特征、空間相關(guān)性以及負(fù)荷和儲(chǔ)能變化等因素,輸出未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)各節(jié)點(diǎn)的電壓穩(wěn)定裕度預(yù)測(cè)值。

73、與傳統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性分析方法相比,本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

74、1)充分考慮了分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性,將其對(duì)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性的影響納入分析范疇,更加符合實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行的復(fù)雜情況。

75、2)采用矩陣表示形式對(duì)電壓穩(wěn)定裕度信息進(jìn)行處理,既反映了節(jié)點(diǎn)自身的穩(wěn)定性,又描述了節(jié)點(diǎn)間的相互影響,為后續(xù)的預(yù)測(cè)分析提供了更為豐富的數(shù)據(jù)輸入。

76、3)基于機(jī)器學(xué)習(xí)的預(yù)測(cè)模型能夠自動(dòng)學(xué)習(xí)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性的復(fù)雜規(guī)律,相比傳統(tǒng)的數(shù)值計(jì)算方法,具有更強(qiáng)的泛化能力和預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。

77、因此,本發(fā)明提出的分布式儲(chǔ)能城市電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性預(yù)測(cè)方法,可以有效彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足,解決了現(xiàn)有的分布式儲(chǔ)能并網(wǎng)電壓穩(wěn)定性預(yù)測(cè)方法難以解決由于負(fù)荷和發(fā)電的隨機(jī)性、輸電線路參數(shù)的不確定性等因素造成的電壓穩(wěn)定性分析泛化能力差的技術(shù)問(wèn)題。