[发明专利]一种基于支持向量机的地区电网无功电压控制方法

摘要

本发明公开了一种基于支持向量机的地区电网无功电压控制方法，以地区电网主要节点的电压值以及功率因数为样本元素，以相应的动作策略为样本值，对一定数量的地区电网历史数据进行状态分类并记录分类后调节设备的动作情况，利用支持向量机“一对一”多分类数学模型算法进行学习训练，生成无功电压控制模型，并在控制过程中以渐进学习的思想修正模型，实现对电网无功电压的在线实时控制，有效的实现了同一子系统中变电站之间可调设备的协调动作。

主权项

1.一种基于支持向量机的地区电网无功电压控制方法，其特征在于：包括以下步骤：a：将地区电网系统分解成多个子系统，每个子系统为独立的控制单元，采集变压器低压、中压母线电压值和变压器高压侧功率因数，以及电压考核上限值、下限值，功率因数考核上限值、下限值；b：根据子系统中变压器高压侧功率因数考核上限值λ_max、下限值λ_min及子系统中变压器运行在功率因数下限时投运一组本站电容器所得到的功率因数λ′_min、变压器运行在功率因数上限值时切除一组本站电容器所得到的功率因数λ′_max，其中λ′_min和λ′_max通过公式（1）、（2）求得：PP2+Qmax2=λminPP2+(Qmax+Qc)2=λmin′---(1)]]>PP2+Qmin2=λmaxPP2+(Qmin+Qc)2=λmax′---(2)]]>式中：λ_min，λ_max分别是根据电网的规定确定的功率因数下限值与上限值，P为流过变压器的有功功率，Q_max为当前P下流过变压器的无功功率上限值，Q_min为当前P下流过变压器的无功功率下限值，Q_c为本站低压母线一组电容器容量；将功率因数分为5个状态，分界点依次为λ_min、λ′_min、λ′_max、λ_max：状态1：下限不合格状态，功率因数低于下限值λ_min；状态2：下限过渡合格状态，功率因数介于λ_min和λ_min之间；状态3：完全合格状态，功率因数介于λ′_min和λ′_max；状态4：上限过渡合格状态，功率因数介于λ′_max和λ_max之间；状态5：上限不合格状态，功率因数高于上限值λ_max；c：根据子系统中变压器母线电压考核上限值V_max、下限值V_min，以及V′_min、V′_max，其中V′_min和V′_max通过公式（3）求得：Vmin′=Vmin+Vmax-Vmin4Vmax′=Vmax-Vmax-Vmin4---(3)]]>式中：V_min，V_max是电网对相应电压等级规定的电压下限值、上限值，V′_min是状态2与状态3的分界点，V′_max状态3与状态4的分界点；将电压值分为5个状态，分界点依次为V_min、V′_min、V′_max、V_max：状态1：下限不合格状态，电压值低于下限值V_min；状态2：下限过渡合格状态，电压值介于V_min和V′_min之间；状态3：完全合格状态，电压值介于V′_min和V′_max；状态4：上限过渡合格状态，电压值介于V′_max和V_max之间；状态5：上限不合格状态，电压值高于上限值V_max；d：将需要考核地区电网的电压值和/或功率因数按照步骤b、c进行状态分类，根据地区电网子系统中无功调节设备的历史动作记录，整理成状态向量并赋予标签；e：利用带标签的状态向量训练生成支持向量机多分类模型，支持向量机多分类模型如下公式（4）：minα12(wij)Twij-CΣt(ξij)tsubject to(wij)Tφ(xt)+bij≥ξtij,yt=i,(wij)Tφ(xt)+bij≤-1+ξtij,yt=j,ξtij≥0,---(4)]]>式中：w^ij表示在对x_t进行i，j两类之间分类时的系数向量，b^ij为常数量，φ(x_t)是将x_t映射到高维特征空间，C为正则化参数，为松弛变量，y_t表示类别；f：实时获取所需测量地区电网每个子系统的状态向量，利用生成的模型对每个子系统的状态向量进行标签，即可获得该地区电网的控制策略；g：对控制策略的动作结果进行正确性检测，若存在不合格的状态，则将此考核电气量的量测值及其分类结果记录下来，通过经验值对其赋予合理的标签，重新训练生成支持向量机模型；h：对于重新生成的支持向量机模型，重复进行步骤f、g，直到全部考核电气量的量测值在合格范围内为止。