專利名稱：分布式管理與轉(zhuǎn)移負荷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力供配電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種分布式管理與轉(zhuǎn)移負荷的方法。
背景技術(shù)：
隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴大和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的增加，主站處理的負荷管理數(shù)據(jù)急劇增加，負荷轉(zhuǎn)移的復(fù)雜程度也隨之增長，潮流計算及網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)算法的實現(xiàn)難度及處理時間都隨之增加?，F(xiàn)在的配電網(wǎng)絡(luò)負荷管理與轉(zhuǎn)移負荷方式的缺點在于負荷管理與負荷轉(zhuǎn)移必須依賴于配電主站，對配電網(wǎng)通信的依賴性強，當通信系統(tǒng)發(fā)生故障或控制中心故障，則不可避免地導(dǎo)致整個控制系統(tǒng)癱瘓，無法實現(xiàn)配電網(wǎng)的負荷管理與負荷轉(zhuǎn)移。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種分布式管理與轉(zhuǎn)移負荷的方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中為克服現(xiàn)有負荷管理與負荷轉(zhuǎn)移必須依賴于配電主站，控制中心故障時無法實現(xiàn)配電網(wǎng)的緊急負荷管理與負荷轉(zhuǎn)移，同時配電主站管理的配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)模過大的問題，達到分布式的管理控制目的。 本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是設(shè)計和制造一種分布式管理與轉(zhuǎn)移負荷的方法，包括以下步驟(a)構(gòu)造配網(wǎng)終端神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊的輸入向量和輸出向量；(b)初始化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；(C)用樣本對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練；(d)用訓(xùn)練后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊處理配網(wǎng)負荷管理與負荷轉(zhuǎn)移。 本發(fā)明進一步的改進是所述步驟(a)進一步包括(al)按配網(wǎng)終端流經(jīng)負荷以及位置構(gòu)造配網(wǎng)終端神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊的輸入向量；(a2)按配網(wǎng)終端所在的開關(guān)及斷路器分合狀態(tài)構(gòu)造配網(wǎng)終端神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊的輸出向量。 本發(fā)明進一步的改進是所述步驟(b)中，利用電力專家經(jīng)驗初始化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；所述利用電力專家經(jīng)驗為利用電力專家對負荷管理與負荷轉(zhuǎn)移的處理經(jīng)驗，確定中間層與輸入層以及輸出層與中間層的連接權(quán)值的初始值。 本發(fā)明進一步的改進是所述步驟(C)進一步包括(cl)計算中間層、輸出層各神經(jīng)元輸出；(c2)計算期望輸出與實際輸出誤差；(c3)反向傳遞誤差，調(diào)整中間層與輸入層以及輸出層與中間層的連接權(quán)值；(c4)對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練，若誤差滿足要求時則結(jié)束訓(xùn)練，否則重復(fù)訓(xùn)練。 本發(fā)明進一步的改進是所述步驟(d)進一步包括(dl)配網(wǎng)終端檢測到故障電流，接收關(guān)聯(lián)終端的相應(yīng)信息；(d2)接收關(guān)聯(lián)終端的相應(yīng)信息，通過故障處理程序得出切離故障需要斷開的開關(guān)及需要轉(zhuǎn)移的負荷；(d3)將接收到的開關(guān)負荷信息及切離故障需要斷開的開關(guān)和需要轉(zhuǎn)移的開關(guān)流經(jīng)負荷信息做為終端神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)程序輸入，終端由相應(yīng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)程序輸出得出分段開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)以及斷路器的操作邏輯。 本發(fā)明進一步的改進是所述分布式管理與轉(zhuǎn)移負荷的方法還包括步驟(e)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊通過負荷管理終端切除部分負荷后再進行轉(zhuǎn)移。
本發(fā)明進一步的改進是所述步驟(e)進一步包括(el)無法轉(zhuǎn)移故障饋線全部 負荷時，配網(wǎng)終端得出能夠轉(zhuǎn)移的最大負荷；(e2)根據(jù)需轉(zhuǎn)移負荷量與能轉(zhuǎn)移最大負荷量 之差，再根據(jù)負荷重要性與當前負荷管理終端的負荷量，切除部分負荷；(e3)切除部分負 荷后的需轉(zhuǎn)移負荷量通過所述步驟(d)進行處理。 本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊來處理配電網(wǎng)絡(luò)負荷管理與 負荷轉(zhuǎn)移，既能保證控制中心故障時能實現(xiàn)配電網(wǎng)的緊急負荷管理與轉(zhuǎn)移；同時通過與負 荷管理終端的通信，實現(xiàn)了分布式的負荷管理與轉(zhuǎn)移，從而可應(yīng)用于配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大的環(huán) 境中。


圖1是本發(fā)明分布式管理與轉(zhuǎn)移負荷的方法流程示意圖。
圖2是本發(fā)明中配網(wǎng)終端管理與轉(zhuǎn)移負荷流程圖。 圖3是本發(fā)明中配網(wǎng)終端管理與轉(zhuǎn)移負荷的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)程序訓(xùn)練流程圖。
圖4是本發(fā)明中配網(wǎng)終端切除負荷管理終端負荷流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。 如圖l，一種分布式管理與轉(zhuǎn)移負荷的方法，包括以下步驟a構(gòu)造配網(wǎng)終端神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)模塊的輸入向量和輸出向量；b初始化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；C用樣本對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練；d用 訓(xùn)練后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊處理配網(wǎng)負荷管理與負荷轉(zhuǎn)移。 所述步驟a進一步包括al按配網(wǎng)終端流經(jīng)負荷以及位置構(gòu)造配網(wǎng)終端神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 模塊的輸入向量；a2按配網(wǎng)終端所在的開關(guān)及斷路器分合狀態(tài)構(gòu)造配網(wǎng)終端神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模 塊的輸出向量。 所述步驟b中，利用電力專家經(jīng)驗初始化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；所述利用電力專家經(jīng)驗為利 用電力專家對負荷管理與負荷轉(zhuǎn)移的處理經(jīng)驗，確定中間層與輸入層以及輸出層與中間層 的連接權(quán)值的初始值。
所述步驟C進一步包括cl計算中間層、輸出層各神經(jīng)元輸出；c2計算期望輸出
與實際輸出誤差；c3反向傳遞誤差，調(diào)整中間層與輸入層以及輸出層與中間層的連接權(quán)
值；c4對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練，若誤差滿足要求時則結(jié)束訓(xùn)練，否則重復(fù)訓(xùn)練。
所述步驟d進一步包括dl配網(wǎng)終端檢測到故障電流，接收關(guān)聯(lián)終端的相應(yīng)信息；
d2接收關(guān)聯(lián)終端的相應(yīng)信息，通過故障處理程序得出切離故障需要斷開的開關(guān)及需要轉(zhuǎn)移
的負荷；d3將接收到的開關(guān)負荷信息及切離故障需要斷開的開關(guān)和需要轉(zhuǎn)移的開關(guān)流經(jīng)
負荷信息做為終端神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)程序輸入，終端由相應(yīng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)程序輸出得出分段開關(guān)和聯(lián)
絡(luò)開關(guān)以及斷路器的操作邏輯。 所述分布式管理與轉(zhuǎn)移負荷的方法還包括步驟e神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊通過負荷管理終 端切除部分負荷后再進行轉(zhuǎn)移。 所述步驟e進一步包括el無法轉(zhuǎn)移故障饋線全部負荷時，配網(wǎng)終端得出能夠轉(zhuǎn) 移的最大負荷；e2根據(jù)需轉(zhuǎn)移負荷量與能轉(zhuǎn)移最大負荷量之差，再根據(jù)負荷重要性與當前 負荷管理終端的負荷量，切除部分負荷；e3切除部分負荷后的需轉(zhuǎn)移負荷量通過所述步驟d進行處理。 在本發(fā)明的一個實施例中，系統(tǒng)中將配電上的斷路器、分段開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)當作 節(jié)點并進行編號，構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)描述矩陣。其中分段開關(guān)所在配網(wǎng)終端與斷路器所在配網(wǎng)終端 以及相應(yīng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)所在配網(wǎng)終端，按流經(jīng)負荷以及位置構(gòu)造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入?yún)?shù)，各配網(wǎng)終 端所在的開關(guān)及斷路器分合狀態(tài)做為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出。 圖3示出了本發(fā)明的配網(wǎng)管理與轉(zhuǎn)移負荷的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)程序訓(xùn)練方法。 本發(fā)明可采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，基于誤差傳遞算法，須通過學(xué)習(xí)樣本與教師樣本得出
輸出層誤差，通過每層的誤差傳遞調(diào)整神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，改變輸出誤差，以使輸出誤差小于給定誤
差指標。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)時有可能陷入局部極小值，需要對學(xué)習(xí)次數(shù)作限制，以當陷入局部極
小值時能跳出循環(huán)。 訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)程序時，程序中設(shè)定的中間層節(jié)點數(shù)以及學(xué)習(xí)速率都會影響網(wǎng)絡(luò)收 斂速度，即對訓(xùn)練次數(shù)造成影響。若中間層節(jié)點數(shù)太少，網(wǎng)絡(luò)可能根本不能訓(xùn)練或網(wǎng)絡(luò)性 能很差；若中間層節(jié)點數(shù)太多，雖然可使網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)誤差減小，但一方面使網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練時間延 長，另一方面，訓(xùn)練容易陷入局部極小點而得不到最優(yōu)點，也容易出現(xiàn)"過擬合"。學(xué)習(xí)速率 在0和1之間取值，取值較大容易使網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定，取值較小會使訓(xùn)練時間過長。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)程序初始化時，需要通過專家經(jīng)驗來對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)取初始權(quán)值，以減少網(wǎng) 絡(luò)的訓(xùn)練時間，避免陷入非要求的局部極值。專家經(jīng)驗來自于已有的電力專家對配電管理 與轉(zhuǎn)移負荷的處理經(jīng)驗。 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的學(xué)習(xí)樣本和教師樣本來自于配網(wǎng)終端所應(yīng)用的配電網(wǎng)絡(luò)。 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括輸入層、中間層和輸出層，是一種誤差反向傳播網(wǎng)絡(luò)。其基本思想
是最小二乘法，采用梯度搜索技術(shù)，以使網(wǎng)絡(luò)的實際輸出值與期望值的均方誤差最小。輸入
層輸入配電網(wǎng)絡(luò)中的配網(wǎng)終端流經(jīng)故障電流以及位置，中間層與輸入層的初始連接權(quán)值通
過電力專家對配電管理與轉(zhuǎn)移負荷處理經(jīng)驗得出，中間層的節(jié)點是輸入層節(jié)點輸出的加權(quán)
和，節(jié)點的激發(fā)函數(shù)采用S (Sigmoid)型函數(shù)。 輸出層的節(jié)點的輸入是中間層節(jié)點輸出的加權(quán)和，輸出層與中間層的初始連接權(quán)
值通過電力專家對配電故障的處理經(jīng)驗得出。將輸出層的輸出結(jié)果即各配網(wǎng)終端所在的開
關(guān)及斷路器分合狀態(tài)與教師樣本的期望輸出作比較，如不符合則轉(zhuǎn)入反向傳播，將誤差信
號沿原來的連接通路返回，通過修改各層神經(jīng)元的加權(quán)系數(shù)，使輸出層節(jié)點上得到的輸出
結(jié)果即各配網(wǎng)終端所在的開關(guān)及斷路器分合狀態(tài)與期望輸出之間的誤差信號最小。 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)時取學(xué)習(xí)指標函數(shù) e =全[/ (0 —少0)]2 = min 式中，yd(t)是當前時刻的期望系統(tǒng)輸出；y(t)是當前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實際輸出。 對于每一個樣本數(shù)據(jù)對，從輸入節(jié)點開始通過前向傳播計算出各節(jié)點的輸出值，
然后再從輸出節(jié)點開始使用反向傳播計算出所有隱含節(jié)點的偏導(dǎo)數(shù)，廣義學(xué)習(xí)規(guī)則為 Awoc-3e/5w +1) = w(0 + / 5w) 式中n為學(xué)習(xí)速率 3e/5w = 3e/^/" xy/5w = 3e/y xy/3ax5fl/5vv
學(xué)習(xí)時先計算輸出層廣義誤差，然后通過輸出層廣義誤差計算反饋誤差和調(diào)整輸 出層權(quán)系數(shù)，再通過反饋誤差調(diào)整輸入層權(quán)系數(shù)。 當一個樣本完成網(wǎng)絡(luò)加權(quán)系數(shù)調(diào)整后，再送入另一樣本模式對，進行類似學(xué)習(xí)，直 到完成所有樣本的訓(xùn)練學(xué)習(xí)。 圖2示出了本發(fā)明的配電網(wǎng)絡(luò)故障時配網(wǎng)終端管理與轉(zhuǎn)移負荷方法。配電網(wǎng)絡(luò)發(fā) 生故障時，配網(wǎng)終端檢測到故障電流，并接收關(guān)聯(lián)終端的相應(yīng)信息。接收關(guān)聯(lián)終端的相應(yīng)信 息后，通過故障處理程序得出切離故障需要斷開的開關(guān)及需要轉(zhuǎn)移的負荷。將接收到的開 關(guān)負荷信息及切離故障需要斷開的開關(guān)和需要轉(zhuǎn)移的開關(guān)流經(jīng)負荷信息做為終端神經(jīng)網(wǎng) 絡(luò)程序輸入，終端由相應(yīng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)程序輸出得出分段開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)以及斷路器的操作 邏輯。如果無法轉(zhuǎn)移故障饋線全部負荷，則需要通過切除部分負荷再由相應(yīng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)程 序輸出得出分段開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)以及斷路器的操作邏輯。 圖4示出了本發(fā)明的配網(wǎng)終端切除負荷管理終端負荷流程。無法轉(zhuǎn)移故障饋線全 部負荷時，配網(wǎng)終端得出能夠轉(zhuǎn)移的最大負荷，根據(jù)需轉(zhuǎn)移負荷量與能轉(zhuǎn)移最大負荷量之 差，再根據(jù)負荷重要性與當前負荷管理終端的負荷量，切除部分負荷管理終端負荷。切除部 分負荷后用此時的需轉(zhuǎn)移負荷量由相應(yīng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)程序輸出得出分段開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)以 及斷路器的操作邏輯。 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定 本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在 不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當視為屬于本發(fā)明的 保護范圍。
權(quán)利要求
一種分布式管理與轉(zhuǎn)移負荷的方法，其特征在于，包括以下步驟(a)構(gòu)造配網(wǎng)終端神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊的輸入向量和輸出向量；(b)初始化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；(c)用樣本對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練；(d)用訓(xùn)練后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊處理配網(wǎng)負荷管理與負荷轉(zhuǎn)移。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述分布式管理與轉(zhuǎn)移負荷的方法，其特征在于所述步驟(a)進一步包括(al)按配網(wǎng)終端流經(jīng)負荷以及位置構(gòu)造配網(wǎng)終端神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊的輸入向量；(a2)按配網(wǎng)終端所在的開關(guān)及斷路器分合狀態(tài)構(gòu)造配網(wǎng)終端神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊的輸出向量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述分布式管理與轉(zhuǎn)移負荷的方法，其特征在于所述步驟(b)中，利用電力專家經(jīng)驗初始化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；所述利用電力專家經(jīng)驗為利用電力專家對負荷管理與負荷轉(zhuǎn)移的處理經(jīng)驗，確定中間層與輸入層以及輸出層與中間層的連接權(quán)值的初始值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述分布式管理與轉(zhuǎn)移負荷的方法，其特征在于所述步驟(C)進一步包括(cl)計算中間層、輸出層各神經(jīng)元輸出；(c2)計算期望輸出與實際輸出誤差；(c3)反向傳遞誤差，調(diào)整中間層與輸入層以及輸出層與中間層的連接權(quán)值；(c4)對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練，若誤差滿足要求時則結(jié)束訓(xùn)練，否則重復(fù)訓(xùn)練。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述分布式管理與轉(zhuǎn)移負荷的方法，其特征在于所述步驟(d)進一步包括(dl)配網(wǎng)終端檢測到故障電流，接收關(guān)聯(lián)終端的相應(yīng)信息；(d2)接收關(guān)聯(lián)終端的相應(yīng)信息，通過故障處理程序得出切離故障需要斷開的開關(guān)及需要轉(zhuǎn)移的負荷；(d3)將接收到的開關(guān)負荷信息及切離故障需要斷開的開關(guān)和需要轉(zhuǎn)移的開關(guān)流經(jīng)負荷信息做為終端神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)程序輸入，終端由相應(yīng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)程序輸出得出分段開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)以及斷路器的操作邏輯。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l-5任意所述分布式管理與轉(zhuǎn)移負荷的方法，其特征在于所述分布式管理與轉(zhuǎn)移負荷的方法還包括步驟(e)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊通過負荷管理終端切除部分負荷后再進行轉(zhuǎn)移。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述分布式管理與轉(zhuǎn)移負荷的方法，其特征在于所述步驟(e)進一步包括(el)無法轉(zhuǎn)移故障饋線全部負荷時，配網(wǎng)終端得出能夠轉(zhuǎn)移的最大負荷；(e2)根據(jù)需轉(zhuǎn)移負荷量與能轉(zhuǎn)移最大負荷量之差，再根據(jù)負荷重要性與當前負荷管理終端的負荷量，切除部分負荷；(e3)切除部分負荷后的需轉(zhuǎn)移負荷量通過所述步驟(d)進行處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及電力供配電技術(shù)領(lǐng)域，其公開了一種分布式管理與轉(zhuǎn)移負荷的方法，包括以下步驟(a)構(gòu)造配網(wǎng)終端神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊的輸入向量和輸出向量；(b)初始化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；(c)用樣本對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練；(d)用訓(xùn)練后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊處理配網(wǎng)負荷管理與負荷轉(zhuǎn)移。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊來處理配電網(wǎng)絡(luò)負荷管理與負荷轉(zhuǎn)移，既能保證控制中心故障時能實現(xiàn)配電網(wǎng)的緊急負荷管理與轉(zhuǎn)移；同時通過與負荷管理終端的通信，實現(xiàn)了分布式的負荷管理與轉(zhuǎn)移，從而可應(yīng)用于配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大的環(huán)境中。
文檔編號H02J13/00GK101719667SQ20091018852
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月1日
發(fā)明者崔豐曦 申請人:深圳市科陸電子科技股份有限公司