[发明专利]保证电网可观测性的天线和带宽资源规划方法

权利要求书

1.保证电网可观测性的天线和带宽资源规划方法，其特征在于，包括如下步骤：

确定有效容量的表达式以及数据按时到达的概率；

建立目标函数及目标函数中待优化的变量；

产生带宽分配和天线分配的初始方案；

设定深度强化学习算法DQN的相关参数，包括学习率α，折扣因子γ，探索概率∈；

设定模拟退火算法的相关参数，包括初始温度T_s，终止温度T_f，温度衰减系数β；

根据带宽分配和天线分配的初始方案计算目标函数的数值；

通过交替优化算法执行带宽和天线分配，直到满足循环结束的条件；

输出相应的带宽分配和天线分配方案。

2.根据权利要求1所述的保证电网可观测性的天线和带宽资源规划策略，其特征在于，有效容量的表达式如下所示：

在上式中，θ_k表示QoS指数，T表示相干时间，n_Tk和n_R分别表示设备PMU_k和基站配置的天线，B_k表示分配给PMU_k的带宽数值，C_k表示MIMO技术下信道的香农容量，H_k为PMU_k和基站之间的信道矩阵，γ_k表示设备PMU_k的平均信噪比，Γ(·)表示Gamma函数，f_k＝min(n_R,n_Tk)，并且b_k＝max(n_R,n_Tk)-min(n_R,n_Tk)；此外，G_k是f_k×f_k维的Hankel矩阵，该矩阵中的元素为：

PMU_k产生的测量数据按时到达控制中心的概率如下：

其中，D_max表示最大时延界限。

3.根据权利要求1所述的保证电网可观测性的天线和带宽资源规划方法，其特征在于，目标函数设定可观测性冗余度OR，可观测性敏感度OS或者可观测性概率OP的大小；可观测性冗余度OR定义为智能电网系统中观测所有总线的PMU设备的期望冗余数量；可观测性敏感度OS定义为预期的电网可观测性向量中最小的数值；可观测性概率OP定义为可观测性向量中所有元素均大于等于某一设定阈值的概率；

目标函数中待优化的变量为各个PMU设备的天线数量、带宽数值和QoS指数。

4.根据权利要求3所述的保证电网可观测性的天线和带宽资源规划方法，其特征在于，根据带宽分配和天线分配的初始方案计算目标函数的数值的具体步骤包括：

结合带宽分配和天线配置的初始方案，使用二分法求解

得到θ_k；表示设备PMU_k产生测量数据的恒定速率；

根据θ_k计算p_k；

重复以上步骤，求出所有PMU设备对应的θ和p；

根据θ和p计算目标函数OR，OS或者OP的数值。