(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221078342 2.5 (22)申请日 2022.07.05 (71)申请人 重庆大学 地址 400044 重庆市沙坪坝区正 街174号 申请人 南昌大学 (72)发明人 彭穗　徐松龄　朱自伟　陶婧　 周群臣　唐俊杰　徐婉婉　谢开贵　 (74)专利代理 机构 北京众合诚成知识产权代理 有限公司 1 1246 专利代理师 王焕巧 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) H02J 3/12(2006.01) H02J 3/38(2006.01) G06F 113/04(2020.01)G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种用于高维系统的多代理概率电压稳定 计算方法 (57)摘要 本发明公开了一种用于高维系统的多代理 概率电压稳定计算方法， S1： 收集电力系统中随 机变量的历史数据， 估计随机变量的概率密度函 数； S2： 确定电力系统运行场景， 基于运行周期内 电力系统不同的运行场景， 构建多个不同的概率 电压稳定评估模型； S3： 基于正则化低秩近似建 立和运行场景对应的确定性电压稳定评估模型 的代理模型； S4： 基于蒙特卡洛仿真法在随机变 量概率密度函数上采样输入代理模型进行概率 电压稳定评估； S5： 定义概率电压稳定评估指标 的风险计算公 式， 评估电力系统不同场景中电压 稳定风险。 本发 明能兼顾电力系统概率电压稳定 分析中计算速度和计算精度之间的矛盾。 权利要求书4页 说明书10页 附图4页 CN 115017735 A 2022.09.06 CN 115017735 A 1.一种用于高维系统的多代理概 率电压稳定计算方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 步骤S1： 收集电力系统中随机变量的历史数据， 估计随机变量的概 率密度函数； 步骤S2： 根据实际电力系统运行经验， 确定特定运行周期内需要校核电压稳定的电力 系统运行场景， 基于运行周期 内电力系统不同的运行场景， 构建多个不同的概率电压稳定 评估模型； 步骤S3： 根据电力系统运行场景， 基于正则化低秩近似建立和运行场景对应的确定性 电压稳定 评估模型的代理模型； 步骤S4： 基于蒙特卡洛仿真法在随机变量概率密度函数上采样输入代 理模型进行概率 电压稳定 评估； 步骤S5： 结合基于代理模型概率电压稳定计算结果， 计算概率电压稳定指标的概率密 度函数 定义概率电压稳定评估指标的风险计算公式， 评估电力系统不同场景中 电压稳定风险。 2.根据权利要求1所述的一种用于高维系统的多代理概率电压稳定计算方法， 其特征 在于： 步骤S1电力系统中随机变量包括风速、 光照强度和负荷， 其可以表示为X＝[x1,x2, x3,…,xn_random]， 其中， n_random表示随机变量的维数， 第i个随机变量的概率密度函数表示 为fi(xi)(i＝1,2,3, …,n_random)。 3.根据权利要求2所述的一种用于高维系统的多代理概率电压稳定计算方法， 其特征 在于： 步骤S2具体包括以下步骤： S21： 运行周期内需要校核电压稳定m个运行场景的电压稳定情况， 假定m个运行场景中 第n_m个电力系统运行场景为 Ln_m， 表示为： 其中 表示第n_m个电力系 统运行场景编号为1的线路状态， 线路故障数值为0， 线路正常数值为1， 表示第n_m个 电力系统运行场景编号为1的常规发电机状态， 发电机故障数值为0， 发电机正常运行数值 为1； nline表示电力系统中线路的数量， nGen表示电力系统中常规发电机的数量， 运行场 景中 线路和常规发电机的状态可以由电网运行和规划人员根据经验确定； S22： 基于m个运行场景线路和常规发电机的状态， 构建m个电压稳定评估模型， 其中第 n_m个电压稳定 评估模型可以表示 为： 其中Xsample表示电力系统中随机变量的样本集， εn_m表示第n_m个电力系统电压稳定指 标集合， 表示第n_m个确定性电压稳定评估模型； 如果考虑电力系统中风速、 光 照强度和负荷的不确定性， 将随机变量样本逐组输入确定性的电压稳定评估模型， 上述模 型即演变成为 概率电压稳定分析模型。 4.根据权利要求3所述的一种用于高维系统的多代理概率电压稳定计算方法， 其特征 在于： 步骤S3具体包括以下步骤： S31： 将电力系统中随机变量变换到均匀分布空间U＝[u1,u2,…,un_random]， 第i个随机变 量的变换公式为：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115017735 A 2ui＝ ∫ fi(xi)dxi     (2) S32： 利用低 秩近似构 建m个确定性电压稳定模型的代理模型； 以第n_m个场景的确定性 电压稳定模型的代理模型求 解为例； S321： 第n_m个电力系统运行场景的电压稳定指标 可由代理表示： 其中， bl为归一化权重系数； ωl为关于U的秩一 函数， 可表示 为： 式中， 表示第l个秩一函数的第i 维上的单变量函数， 式(3)、 (4)表示的是一个正则低 秩近似， 的秩R近似为: 其中， R表示秩 一函数的个数； 为第i个输入 变量的第k阶单变 量多项式基； pi为 的 最高阶数； 为第l个秩一函数中 的秩系数； S322： 代理模型参数的确定： (1)确定单变量 正交多项式基 由于输入随机变量U＝[u1,u2,…,un_random]服从均匀分布， 可确定单变量正交多项式基 为勒让德 多项式对应的希尔伯特基 k为阶数； (2)获取测试样本点 集合 基于拉丁超立方采样算法在均匀分布U上选取均匀分布样本点集合UC， 将样本点集合UC 依次输入公式(2)的逆函数获得原始分布上的样本点 XC； 将原始分布上的样本 点XC输入第n_ m个电力系统运行场景确定性电压 稳定分析模型， 得到电压稳定分析指标 形成第n_m个 电力系统运行场景测试样本点 集合 (3)多项式阶数p的选择 正则化低秩近似的实现在所有维度上 都考虑了一个公共多项式阶数， 即式(5)中p1＝… ＝pn_random＝p； 根据大量模拟计算和电力系统分析经验， 阶数p选取5阶， 故p1＝…＝pn_random ＝p＝5； (4)基于稀疏性 诱导的L1范 数正则化 最小二乘算法计算秩系数z和权 重系数b 引入正则化方法， 将求解参数变成了一个具有疏散性诱导的L1正则化的最小二乘问 题， 同时利用矩阵的稀疏性稀疏化低秩函数， 步骤如下： 基于L1范 数“校正‑更新”求解秩系数z和权 重系数b总体思路为： 1)初始化： 令r＝1， 权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115017735 A 3