(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 202211078751.6 (22)申请日 2022.09.02 (71)申请人 国网青海省电力公司海西供电公司 地址 816099 青海省海西蒙古族藏族自治 州格尔木市黄河中路80号 申请人 国网青海省电力公司 　 国家电网有限公司 (72)发明人 史杰　刘占双　张艳霞　薛琴　 于林林　卓钊　王翰雯　 (74)专利代理 机构 西宁工道知识产权代理事务 所(普通合伙) 63102 专利代理师 沈耀忠 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01)G06N 3/00(2006.01) H02J 3/01(2006.01) H02J 3/12(2006.01) H02J 3/18(2006.01) H02J 3/26(2006.01) H02J 3/38(2006.01) (54)发明名称 人工智能的区域电网电能质 量配置方法和 综合评价方法 (57)摘要 一种人工智能的区域电网电能质 量配置方 法和综合评价方法， 涉及输电线路防护工具技术 领域， 一种基于人工智能的区域电网电能质量综 合评价方法， 第一步： 电能质量是包含了多个指 标的综合体； 第二步： 针对单维度稳态电能质量 问题建立评分模型； 第三步： 针对单维度暂态电 能质量问题建立评分模型； 第四步： 主观权重根 据特定网络节 点以及指标的重要程度进行确定； 第五步： 对网络所有节点进行评估。 本发明实现 区域电网电能质量大闭环解决方案， 适应电网发 展趋势及国内外经济发展形势， 真实评价、 合理 规划投资和优化控制， 提高电能质量， 提升用户 满意度， 优化运营效益， 切实有效， 实用性强， 推 广转化前景广阔。 权利要求书3页 说明书16页 附图3页 CN 115358623 A 2022.11.18 CN 115358623 A 1.一种人工智能的区域电网电能质量配置方法,其特 征在于: 第一步： 微网谐波与间谐波产生的机理： 微网电力电子接口由于开关谐波和死区效应 两个方面使得输出电压波形产生畸变， 输出电压中除了含有所需的变换电压外， 还含有因 功率器件的开断所带来的高频毛刺， 经过逆变器逆变后不可避免的就会产生谐波和间谐 波， 三相逆变 器主电路中， a， b， c三相的相电压经傅里叶变换为； 第二步： 微网电压波动产生的机理： 电压波动产生的原因主要是微源输出的有功功率 与无功功 率引起的， 又因为微源出力主要 是有功， 有功功 率远大于无功功率， 因此微网电压 波动问题主 要是由微源的输出有功 功率波动引起的； 第三步： 针对电能质量调节装置的安装位置对调节系统的影响， 微网中APF和SVG接入 位置和容量优化配置问题至 关重要， 基于微网的CERTS模型、 微网连续解析模型和微网离散 解析模型， APF以线路谐波损耗和线路的总电压畸变率约束， 总线损最小和总电压畸变率最 低的点为APF的最优安装点， SVG以总有功损耗和总无功损耗为约束， 总有功损耗和总无功 损耗最小的点为SVG的最优安装点， 从而建立最优安装位置的模型， 基于遗传算法、 多目标 粒子群算法等实现数量及位置的确定； 线路总的谐波网损： 总的电压畸变率 为： 根据公式四、 公式五求得使得总谐波损耗和电压畸变率值最小的点， 即为APF在微网中 的最优安装位置； 模拟退火算法 利用模拟退火算法(SimulatedAnnealing,SA)采样； 模拟退火法基本的思想是模拟物 理学中固态物质的退火过程， 即固态物质从足够高的温度逐渐冷却的过程； 当温度较高时， 固态物质内的分子做随机运动， 此时固态物质内的总能量较高， 而随着温度降低， 分子的无 序运动变缓并逐渐趋 向于有序运动， 此时固态物质内的总能量降低； 在温度下降的过程中 对于任意确定的温度， 固态物质内都可以实现热平衡， 此时的热平衡可以看做是局部最优 解， 当固态物质达到最低温度时， 固态物质的总能量最小， 此时的热平衡可以认为是全局最权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115358623 A 2优解； SA算法的基本步骤如下: ①给定初始温度T＝T0； ②通过状态产生 函数产生当前的状态S＝S0(t0)， 状态产生 函数为 Δmi＝ ηi(mimax‑mimin) 式中， Δmi为当前状态Si下的扰动； ui为随机数， 取值 区间为[‑1， 1]； ti为当前时刻的温 度； mimax、 mimi n分别为参数值的上 下限； ③在当前温度的状态下执行Metropolis接受准则， 直到满足迭代终止条件； Metropolis接受准则是指当系统状态由状态 i变到状态j的概率满足下式时， 则进入状态j， 否则维持状态i； 式中， E(i)， E(j)分别为状态i， j对应的能量； K为玻尔兹曼常数； rand[0， 1]为取0～1之 间的随机数； ④开始降温， 将固态 物质冷却至下一个温度Ti＝T‑ΔT， ΔT为温度下降步长； ⑤在当前温度Ti下重复执 行步骤②～步骤④， 直到达到最低温度； BP神经网络 神经网络作为一种简化的模拟人类大脑神经进行工作的生物模型， 一经提出便吸引了 广大学者的关注， 经典的神经网络由3层拓扑构成:输入层、 隐含层和输出层， 如图所示； 采用神经网络建模， 以补偿电流幅值及相位为输入， 以电压幅值为输出； 得到电流 ‑电 压函数。 2.一种人工智能的区域电网电能质量综合评价方法， 其特征在于： 建立多维度区域电 网电能质量评价体系， 对电能质量问题进行综合评估， 电能质量评价， 就是数据挖掘的过 程， 从三维到平面到向量到一个点， 回溯诱因综合评价， (1)建立局域电网全时刻全节点各 电能质量数据块， 对电能质量数据块降维， 对时间轴压缩； (2)建立局域电网全节点各电能 质量平均数据矩阵， 数据矩阵结合模糊控制理论的层次分析法， 数据挖掘； (3)各节点电能 质量综合向量； (4)各电能质量综合向量； (5)全网电能质量综合评分； 第一步： 确定问题： 电能质量是包含了多个指标的综合体， 根据IEEE标准， 谐波、 无功、 三相不平衡以及电压暂降电能质量现象危害最为严重， 发生最为频繁(90％)， 对广大用户 用电和电网安全造成严重困扰和隐患， 由此确定配电网电能质量的主要维度； 其中， 谐波、 无功和不平衡为稳态问题， 暂降为暂态问题； 第二步： 针对单维度稳态电能质量问题建立评分模型； 稳态问题关注其严重程度； 以国 际规定的供电标准作为 “及格”， 以最优值作为 “满分”， 通过概率模型， 得到评分的连续曲 线； 第三步： 针对单维度暂态电能质量问题建立评分模型； 单次暂态评分不仅关注其大小，权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115358623 A 3