本發(fā)明涉及電網(wǎng)，特別是一種含分布式電源配電網(wǎng)短期可靠性評估方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有的含分布式電源配電網(wǎng)可靠性評估方法主要存在計(jì)算效率低下的問題。傳統(tǒng)的蒙特卡羅模擬法雖然可以處理系統(tǒng)的隨機(jī)性，但在處理大規(guī)模配電網(wǎng)時需要大量的采樣計(jì)算，耗時較長，難以滿足短期可靠性評估的實(shí)時性要求。而狀態(tài)枚舉法在考慮多種故障組合時，隨著系統(tǒng)規(guī)模的增大，其計(jì)算復(fù)雜度呈指數(shù)級增長，嚴(yán)重限制了其在實(shí)際應(yīng)用中的可行性。

2、另一個顯著缺點(diǎn)是現(xiàn)有方法對分布式電源特性的考慮不夠全面。大多數(shù)評估方法未能充分考慮分布式電源的間歇性、波動性以及與負(fù)荷之間的相關(guān)性。同時，對天氣因素對分布式電源出力的影響考慮不足，導(dǎo)致評估結(jié)果與實(shí)際情況存在較大偏差。此外，現(xiàn)有方法往往忽視了分布式電源參與系統(tǒng)調(diào)度和故障恢復(fù)的能力，無法準(zhǔn)確反映其對系統(tǒng)可靠性的實(shí)際貢獻(xiàn)，從而影響了評估結(jié)果的準(zhǔn)確性和可信度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于現(xiàn)有技術(shù)在計(jì)算效率和模型精確度方面存在的問題，提出了本發(fā)明。

2、因此，本發(fā)明所要解決的問題在于如何在保證精度的前提下，顯著提高可靠性評估的計(jì)算效率。

3、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

4、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種含分布式電源配電網(wǎng)短期可靠性評估方法，其包括建立配電網(wǎng)可靠性評估模型，并確定可靠性評估指標(biāo)、制定孤島供電恢復(fù)策略、設(shè)置孤島對應(yīng)的切負(fù)荷規(guī)則；基于配電網(wǎng)可靠性評估模型，獲取歷史風(fēng)電、光伏出力數(shù)據(jù)及其對應(yīng)的可靠性指標(biāo)數(shù)據(jù)，作為混合深度學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練樣本；對歷史風(fēng)電、光伏出力數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，提取時間季節(jié)性信息并執(zhí)行位置編碼；構(gòu)建并訓(xùn)練tcn-wpsformer混合深度學(xué)習(xí)模型，所述tcn-wpsformer混合深度學(xué)習(xí)模型包括時間卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊和窗口概率稀疏多頭自注意力機(jī)制模塊；將待評估的風(fēng)電、光伏出力數(shù)據(jù)輸入訓(xùn)練好的混合深度學(xué)習(xí)模型，輸出配電網(wǎng)短期可靠性評估結(jié)果。

5、作為本發(fā)明所述含分布式電源配電網(wǎng)短期可靠性評估方法的一種優(yōu)選方案，其中：可靠性評估指標(biāo)包括平均停電頻率指標(biāo)saifi、系統(tǒng)平均停電時間指標(biāo)saidi、平均系統(tǒng)可用性指標(biāo)asai以及期望缺供電量eens，具體公式如下：

6、

7、

8、

9、

10、其中，nld為負(fù)荷節(jié)點(diǎn)集合，nck為節(jié)點(diǎn)k的用戶數(shù)，lbk為節(jié)點(diǎn)k在負(fù)荷等級b時的用電需求的負(fù)荷需求，πbk為節(jié)點(diǎn)k的期望中斷率，γbk為節(jié)點(diǎn)k在負(fù)荷等級b時的期望中斷時間，bb為負(fù)荷等級集合，δb為b級負(fù)荷的平均持續(xù)時間，b為負(fù)荷等級，k為節(jié)點(diǎn)。

11、作為本發(fā)明所述含分布式電源配電網(wǎng)短期可靠性評估方法的一種優(yōu)選方案，其中：孤島對應(yīng)的切負(fù)荷規(guī)則包括規(guī)則1至規(guī)則5，其中規(guī)則1為不含dg及轉(zhuǎn)供點(diǎn)，規(guī)則2為只含有dg，規(guī)則3為只含有轉(zhuǎn)供點(diǎn)，規(guī)則4為含dg和轉(zhuǎn)供點(diǎn)且轉(zhuǎn)供點(diǎn)在dg上游，規(guī)則5為含dg和轉(zhuǎn)供點(diǎn)且轉(zhuǎn)供點(diǎn)在dg下游。

12、作為本發(fā)明所述含分布式電源配電網(wǎng)短期可靠性評估方法的一種優(yōu)選方案，其中：配電網(wǎng)可靠性評估模型的目標(biāo)函數(shù)為最小化系統(tǒng)的期望缺供電量，具體公式如下：

13、min?eens

14、其中，eens為系統(tǒng)的期望缺供電量。

15、配電網(wǎng)可靠性評估模型的約束條件包括支路連通約束、供電恢復(fù)約束和中斷時間約束，所述供電恢復(fù)約束的具體公式如下：

16、

17、

18、其中，為0-1變量，ndg,z-down為支路z所在饋線的dg下游負(fù)荷點(diǎn)集合，為支路z所在饋線的轉(zhuǎn)供點(diǎn)下游負(fù)荷點(diǎn)集合，dgz為支路z所在饋線上dg最大可用功率，bz為支路z所在饋線的支路集合。

19、作為本發(fā)明所述含分布式電源配電網(wǎng)短期可靠性評估方法的一種優(yōu)選方案，其中：執(zhí)行位置編碼的具體公式如下：

20、

21、

22、其中，j∈{1,...,[dmodel/2]}，dmodel為預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)維度，s為數(shù)據(jù)點(diǎn)所在序列絕對位置信息，l為數(shù)據(jù)預(yù)處理分割后的時間序列長度，p為處理后的絕對位置編碼數(shù)據(jù)，p(s,2j)和p(s,2j+1)分別為第s位數(shù)據(jù)的2j維度和2j+1維度位置數(shù)值。

23、作為本發(fā)明所述含分布式電源配電網(wǎng)短期可靠性評估方法的一種優(yōu)選方案，其中：構(gòu)建并訓(xùn)練tcn-wpsformer混合深度學(xué)習(xí)模型包括以下步驟：利用tcn網(wǎng)絡(luò)對風(fēng)電、光伏出力長時間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行時間片段特征提取，tcn網(wǎng)絡(luò)包括因果卷積層和膨脹卷積層；將tcn網(wǎng)絡(luò)提取的時間片段特征輸入wpsformer模型，作為窗口概率稀疏多頭自注意力機(jī)制的輸入數(shù)據(jù)；基于輸入數(shù)據(jù)，在wpsformer模型中構(gòu)建窗口稀疏自注意力矩陣和概率稀疏自注意力矩陣；將窗口稀疏自注意力矩陣與概率稀疏自注意力矩陣進(jìn)行拼接，得到窗口概率稀疏自注意力機(jī)制模型；對窗口概率稀疏自注意力矩陣進(jìn)行層規(guī)范化處理，并采用殘差連接策略；將層規(guī)范化處理后的窗口概率稀疏自注意力矩陣輸入前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行非線性變換和特征融合；前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出通過全連接層，生成最終的配電網(wǎng)短期可靠性評估結(jié)果。

24、作為本發(fā)明所述含分布式電源配電網(wǎng)短期可靠性評估方法的一種優(yōu)選方案，其中：窗口概率稀疏自注意力機(jī)制模型的具體公式如下：

25、

26、其中，為窗口稀疏自注意力矩陣，為概率稀疏自注意力矩陣與窗口稀疏自注意力矩陣不重疊的部分，q為查詢矩陣，k為鍵矩陣，v為值矩陣，softmax(·)為固定的歸一化指數(shù)函數(shù)。

27、第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了含分布式電源配電網(wǎng)短期可靠性評估系統(tǒng)，其包括評估模塊，用于建立配電網(wǎng)可靠性評估模型，并確定可靠性評估指標(biāo)、制定孤島供電恢復(fù)策略、設(shè)置孤島對應(yīng)的切負(fù)荷規(guī)則；樣本獲取模塊，用于基于配電網(wǎng)可靠性評估模型，獲取歷史風(fēng)電、光伏出力數(shù)據(jù)及其對應(yīng)的可靠性指標(biāo)數(shù)據(jù)，作為混合深度學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練樣本；預(yù)處理模塊，用于對歷史風(fēng)電、光伏出力數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，提取時間季節(jié)性信息并執(zhí)行位置編碼；模型構(gòu)建模塊，用于構(gòu)建并訓(xùn)練tcn-wpsformer混合深度學(xué)習(xí)模型，所述tcn-wpsformer混合深度學(xué)習(xí)模型包括時間卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊和窗口概率稀疏多頭自注意力機(jī)制模塊；生成模塊，用于將待評估的風(fēng)電、光伏出力數(shù)據(jù)輸入訓(xùn)練好的混合深度學(xué)習(xí)模型，輸出配電網(wǎng)短期可靠性評估結(jié)果。

28、第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計(jì)算機(jī)程序，其中：所述計(jì)算機(jī)程序指令被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明第一方面所述的含分布式電源配電網(wǎng)短期可靠性評估方法的步驟。

29、第四方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，其中：所述計(jì)算機(jī)程序指令被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明第一方面所述的含分布式電源配電網(wǎng)短期可靠性評估方法的步驟。

30、本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明有效捕捉了分布式能源出力與可靠性指標(biāo)間的復(fù)雜非線性關(guān)系，提高了評估準(zhǔn)確性。引入的窗口概率稀疏多頭自注意力機(jī)制大幅降低了計(jì)算復(fù)雜度，同時保持了良好精度，使方法能快速處理長時間序列數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法避免了傳統(tǒng)繁瑣的人工建模過程，為實(shí)時可靠性評估和決策提供了有力支持。此外，通過充分考慮時間季節(jié)性信息和位置編碼，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)表達(dá)能力，使模型能更好地捕捉風(fēng)電、光伏出力的時間特征，進(jìn)一步提高了評估結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。