[发明专利]基于决策树的多级联合协调自动电压控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动化控制技术，特别是涉及一种用于电力调度自动化系统的多级系 统的设备联合协调自动电压无功控制实现技术。

背景技术

电压是电能质量主要指标之一。电压质量对电网稳定及电力设备安全运行、工 农业安全生产和人民生活用电都有直接影响。电压过高、过低或偏离一定范围都会 影响到用电设备的使用寿命和利用效率，造成经济损失。

多级联合协调自动电压控制AVC(Auto-Voltague Control)，这里多级指上级、 本级、下级系统的自动电压控制，还包括区域电压自动控制的上下级厂站之间的控 制。并不是按照算法分类的三级电压控制和二级电压控制。

联合协调指多级系统之间的协调控制，同样也包括区域电压自动控制的上下级 厂站之间的设备联合调节。

AVC在主站建设，集成所有厂站的信息，对整个系统进行协调控制，可以充分 利用系统的无功资源，进行全网的无功优化，从而避免了设备的振荡投切，延长设 备的使用寿命。集成多个厂站信息进行全网的自动电压控制是未来自动电压控制的 一种重要方式。由于全网的优化是一个较长的周期，目前一般是以30分钟为优化周 期，如果周期超过30分钟，电网方式变化太大难以描述电网的最优状态，周期少于 30分钟，则设备的调节可能太频繁，对设备的使用寿命是不利的。当电网方式变化 太大时，变化周期可能小于30分钟，导致频繁的启动优化算法，对设备控制加快， 可能造成一些调节震荡，引起设备不必要的调节。

目前国内运行的AVC，建设在主站，采用无功优化的方法或者采用灵敏度结合 逻辑搜索的方法来进行设备选优，并没有考虑当前电网的实际运行规则以及设备工 况，基本抛弃了有优秀调度员的一些合理的建议和实际工作经验。在AVC的使用过 程中可能造成调节震荡，不调节或者调节设备不理想，也造成无功的多补偿或者过 补偿。也有一些方法把部分调度人员的经验形成规则，结合AVC进行自动电压控制， 但这些规则难以适应复杂多变的电力网络，难以描述所有的运行方式，致使投运的 AVC效果不很理想。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能充 分利用电网无功设备，增强自动电压控制能力，提高供电侧母线电压质量，满足用 户的电能质量要求的基于决策树的多级联合协调自动电压控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种基于决策树的多级联合协调自动 电压控制方法，其特征在于，电压控制方法具体的实现流程如下：

1)在主站建立数据仓库，用来存放2)和3)中的海量遥测遥信数据、以及AVC、 调度员的操作事项，并且供决策树快速的检索；

2)监视调度员对所有电容器电抗器开关的遥控操作、监视所有变压器分头的 遥调操作，并且记录监视厂站设备的高压母线电压、低压母线电压，变压器的功率， 数据都保存在1)中的数据仓库中，在形成建立决策树时，能以此检索出必要的样 本信息，以此来确定决策树的节点属性、以及属性值；

3)监视在主站投运并且实用化的AVC，记录AVC发出的动作指令；记录相应的 动作指令和相关电压、有功、无功数据，保存在1)中的数据仓库中，在形成建立 决策树时，能以此检索出必要的样本信息，以此来确定决策树的节点属性、以及属 性值；

4)利用1)中保存的海量信息，提取出相关的样本信息，确定根节点、内部节 点、叶子节点；以高压母线电压、低压母线电压、中压母线电压、高压变压器无功、 联络线无功数据、调节的设备以及调节值作为决策树的节点属性，每个分支路径是 节点属性值的一个输出，用部分样本信息来训练节点属性值；

5)根据4)的节点属性使用贪心(ID3)算法对每个变电站来建立一颗决策树， 为样本验证提供节点支路信息；

6)根据样本信息进行树的裁剪，完成决策树节点属性值的定量分析，得到各 个内部节点的属性修正值；

7)用最小成本复杂度剪枝法对冗余的决策树枝进行裁剪，生成最优决策树；

8)根据其余样本信息，完成决策树节点属性值的验证分析，把决策树的节点和 属性值保存在数据仓库，实时运行时从数据仓库获取决策树，供AVC多级联合协调 决策分析使用。

进一步的，所述决策树是数据挖掘(Data Mining)中一种常用技术，能用于分 析数据，也能用来作预测。