利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2022104476543
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-10
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.基于卷积神经网络的SVG参数优化辨识方法,其特征在于,包括:步骤S1:建立与SVG实测曲线运行环境相同的SVG系统的等值数学模型;

步骤S2:利用扰动法计算各参数的无功功率轨迹灵敏度、电压轨迹灵敏度以及电流轨迹灵敏度,探究不同观测量下的轨迹灵敏值,设定阈值,筛选出轨迹灵敏度大于设定阈值的参数;

步骤S3:依据上述获取到的参数建立数据集并对数据集进行标准化处理;

步骤S4:搭建卷积神经网络模型,并利用数据集完成模型训练;

步骤S5:用模型来辨识SVG参数,得到最终辨识结果;

步骤S3的具体过程如下:

SVG参数 作为待辨识参数,各参数范围为: 为

0.00585‑0.0715, ‑ 为0.9‑1.1, 为0.00522‑0.00638, 为702‑858, 为0.0252‑

0.0308, 为1.1‑1.2;

确定辨识参数以及参数范围后,从下限开始,每次SVG参数在各自范围内随机取值,记录每一次参数改变时,输出无功功率曲线、电流曲线和电压曲线的数据和对应的SVG参数来构建数据集;每一次取值时,BPA仿真和RTDS实测的无功数据都会有一定的误差,采用目标函数过滤掉误差不小于2000的数据,得到最终的数据集;目标函数由 RTDS实测无功和BPA仿真无功的误差平方表示,其计算公式如下:;

式中, 为误差计算结果, 和 为计算误差的起始时间和结束时间, 为RTDS实测的无功数据, 为BPA仿真的无功数据;

对数据集的数据进行标准化处理,其计算公式如下:

;

式中,为处理前的各参数值, 为其最小值, 为其最大值,为处理后的标签;

步骤S4的具体过程如下:

模型包括输入层、一层卷积层、一层池化层、三层全连接层和输出层,依据无功动态曲线数据逆推出对应的SVG参数;输入层输入数据是无功、电压和电流动态曲线数据构成的二维矩阵,输出层输出数据是辨识的SVG参数;卷积层使用卷积核进行卷积操作,沿着时间步移动来提取系统在当前时间区内的运动特征,移动步长为1,构建参数和曲线数据的映射关系,并在卷积计算后用激活函数对卷积之后的结果进行非线性激活操作;池化层对结果进行降维操作,将卷积操作输出的二维矩阵数据展平,变为一维数据来作为全连接层的输入;

模型训练前,把样本数据集随机打乱,取80%的数据作为训练集,余下的20%作为测试集;模型训练时,将损失函数反向传递,不断修正各层之中的权值和偏置值,达到训练次数后开始进行测试;模型测试中,对损失函数设定一个阈值,损失函数值超过阈值的测试结果是不可接受的,而低于这个阈值的测试结果是可接受的,当测试集精度达到95%时,认为模型训练完成。

2.根据权利要求1所述的基于卷积神经网络的SVG参数优化辨识方法,其特征在于:步骤S1中,SVG实测曲线为RTDS实测曲线,所使用的仿真工具PSD‑BPA。

3.根据权利要求1所述的基于卷积神经网络的SVG参数优化辨识方法,其特征在于,步骤S2中,利用扰动法计算各参数的无功功率轨迹灵敏度、电压轨迹灵敏度以及电流轨迹灵敏度,探究不同观测量下的轨迹灵敏值,具体为:设置短路故障,进行暂态计算,记录接有SVG母线处的无功曲线、电流曲线以及电压曲线;将选定参数在初始值的基础上增加5%,再一次进行暂态计算,得到输出曲线,然后计算选定参数的无功轨迹灵敏度、电流轨迹灵敏度、电压轨迹灵敏度,计算公式如下:(1)

式中, 分别为无功轨迹灵敏度、电流轨迹灵敏度、电压轨迹灵敏度, 为采样点个数, 分别为参数取初始值时得到的无功值、电流值、电压值, 分别为参数在初始值的基础上增加5%得到的无功值、电流值、电压值。

4.根据权利要求1所述的基于卷积神经网络的SVG参数优化辨识方法,其特征在于,步骤S5的具体过程为:用RTDS实测曲线数据作为模型的输入,通过模型计算直接得到最终SVG参数的辨识结果。