0064]
[0065] 其中XkG X是系統(tǒng)輸入，暴是規(guī)則前件集合y e Y是規(guī)則輸出，乙是后件集合。 1 = 1，2···Μ，Μ是規(guī)則總數(shù)。
[0066] C構(gòu)造推理機(jī)：對(duì)于區(qū)間二型Mamdani模糊模型，推理過(guò)程如下式，參與計(jì)算的是 集合的上、下隸屬度函數(shù)。
[0067]
[0068] 其中：*是t_范數(shù)，取最小算子，、匕,（.v)分別是后件集合的上、下隸屬度函 數(shù)，分別是激活集合的上、下隸屬度函數(shù)。
[0069] D由過(guò)程⑵和（3)得到此多輸入單輸出多條模糊規(guī)則系統(tǒng)的推理模型為：
[0070]
[0071] 取x，u，v為參數(shù)數(shù)據(jù)，y為預(yù)測(cè)發(fā)電量，爲(wèi)，ζ :參數(shù)數(shù)據(jù)集合，_為發(fā)電量 集合。足、瓦、ζ、Sfc:均為區(qū)間二型模糊預(yù)測(cè)集合，其中由于采用中心集降型法:?選為用 質(zhì)心所表示的區(qū)間集合，則1?的表達(dá)式為：
[0072] =: [/,?：]
[0073] E設(shè)計(jì)降型器：采用中心集降型方法，將各規(guī)則發(fā)電量集合用質(zhì)心來(lái)代替，然后求 質(zhì)心的加權(quán)平均值，最終得到質(zhì)心區(qū)間。計(jì)算中采用Karnik和Mendel提出的簡(jiǎn)化，具體表 達(dá)式為：
[0074]
[0075] 式中：分別是各規(guī)則發(fā)電量集合質(zhì)心的上、下界，& f分別是激活集合的 上、下界，L、R是閾值。
[0076] 步驟（4)中，區(qū)間潮流計(jì)算模型的構(gòu)建方法如下：
[0079] F_)為雅克比矩陣的區(qū)間擴(kuò)展；[0080] 以子陣為例進(jìn)行分析說(shuō)明。
[0077]
[0078]
[0083] 可看出sing和cosg,具有強(qiáng)相關(guān)性，獨(dú)立考慮會(huì)增大區(qū)間范圍，因此：
[0087] 步驟（5)中，一次迭代Krawczyk-Moore算子的計(jì)算方法如下：
[0088] 將Xras作為初始區(qū)間X 〇
[0089]
[0090]
[0091]
[0092]
[0093] I為單位陣。
[0094] 步驟（5)中，利用Krawcvzk-Moore筧子與初始IX間Xn求交集，得到新的區(qū)間X :
[0095]
[0096]
[0097] 本實(shí)施例中，對(duì)于參數(shù)數(shù)據(jù)采用均方差不確定的高斯函數(shù)作為其上、下隸屬度 函數(shù)，將輸入的精確值模糊化為單值二型模糊集合。區(qū)間二型模糊邏輯系統(tǒng)的規(guī)則采用 "IF-THEN"形式，Mamdani推理模型。由輸入和規(guī)則前件產(chǎn)生激活集合，再由激活集合與后 件集合計(jì)算輸出，參與計(jì)算的是各集合的上、下隸屬度函數(shù)。推理過(guò)程包括計(jì)算適配度、求 激勵(lì)強(qiáng)度、求有效的后件隸屬度函數(shù)和求總輸出隸屬度函數(shù)。采用中心集降型方法，將各規(guī) 則發(fā)電量集合用質(zhì)心來(lái)代替，然后求質(zhì)心的加權(quán)平均值，最終得到質(zhì)心區(qū)間。使用區(qū)間量來(lái) 描述潮流計(jì)算中的不確定性，簡(jiǎn)單而切合實(shí)際，而在上文中得到的質(zhì)心區(qū)間可以作為區(qū)間 潮流計(jì)算的初始區(qū)間。根據(jù)牛頓法的計(jì)算公式，以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，求得潮流計(jì)算中雅克比 矩陣各元素的區(qū)間拓展。根據(jù)區(qū)間迭代法和上文中的雅克比矩陣區(qū)間擴(kuò)展，與上文中的初 始區(qū)間，得到Krawczyk-Moore算子，然后求出K-M算子與初始區(qū)間的交集，將其作為第二次 迭代的初始區(qū)間，并判斷是否滿足收斂條件。
[0098]由于分布式發(fā)電機(jī)的發(fā)電量難以建立精確的數(shù)學(xué)模型，準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)發(fā)電量存在很 大的難度。本發(fā)明采用區(qū)間來(lái)描述不確定量，簡(jiǎn)單直接，且比概率潮流更符合實(shí)際情況，計(jì) 算量更小。本發(fā)明所述的區(qū)間二型模糊邏輯系統(tǒng)無(wú)需建立精確的數(shù)學(xué)模型，利用語(yǔ)言形式 的規(guī)則庫(kù)描述不確定性信息邏輯，按照隸屬函數(shù)模糊程度構(gòu)造推理機(jī)，適合分布式電源發(fā) 電量不確定性的特點(diǎn)。本發(fā)明采用基于牛頓法的區(qū)間迭代法，具有較好的魯棒性，且可以全 局收斂；采用從區(qū)間二型模糊預(yù)測(cè)集合作為初值，避免了初值問(wèn)題引起的對(duì)分問(wèn)題，簡(jiǎn)化了 收斂過(guò)程。本發(fā)明提出的基于區(qū)間二型模糊邏輯系統(tǒng)的區(qū)間潮流計(jì)算方法，可以進(jìn)行準(zhǔn)確 的區(qū)間潮流計(jì)算，且解決了區(qū)間迭代法本身的收斂過(guò)快、過(guò)慢、不收斂的問(wèn)題，具有較高的 實(shí)用價(jià)值。
[0099] 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其 等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于新能源發(fā)電量區(qū)間預(yù)測(cè)的區(qū)間潮流計(jì)算方法，其特征在于，包括以下幾個(gè) 步驟： (1) 采集分布式發(fā)電系統(tǒng)的參數(shù)數(shù)據(jù)以及分布式發(fā)電量歷史數(shù)據(jù)； (2) 將步驟（1)中的參數(shù)數(shù)據(jù)作為輸入，步驟（1)中的分布式發(fā)電量歷史數(shù)據(jù)作為輸 出，構(gòu)造區(qū)間二型模糊邏輯系統(tǒng)，并設(shè)置所述區(qū)間二型模糊邏輯系統(tǒng)的初始參數(shù)； (3) 訓(xùn)練所述區(qū)間二型模糊邏輯系統(tǒng)，即將采集到的實(shí)時(shí)參數(shù)數(shù)據(jù)作為初始參數(shù)輸入 到所構(gòu)造的區(qū)間二型模糊邏輯系統(tǒng)中，輸出得到分布式電源發(fā)電量區(qū)間二型模糊預(yù)測(cè)集 合； (4) 構(gòu)建區(qū)間潮流計(jì)算模型； (5) 將步驟（3)得到的分布式電源發(fā)電量區(qū)間二型模糊預(yù)測(cè)集合作為區(qū)間潮流計(jì)算 模型初次迭代區(qū)間，得到雅克比矩陣的區(qū)間擴(kuò)展，根據(jù)Krawczyk-Moore算子定義計(jì)算得到 Krawczyk-Moore算子，并用所述Krawczyk-Moore算子和初始迭代區(qū)間求交集，得到新的區(qū) 間并將其作為第二次迭代的初始區(qū)間，然后判斷該區(qū)間寬度是否滿足收斂條件，若滿足收 斂條件，則輸出區(qū)間，若不滿足收斂條件則返回步驟（4)進(jìn)行下一次迭代。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于新能源發(fā)電量區(qū)間預(yù)測(cè)的區(qū)間潮流計(jì)算方法，其特征在 于，步驟（2)中，所述區(qū)間二型模糊邏輯系統(tǒng)的構(gòu)造方法如下： (2-1)設(shè)計(jì)模糊器：模糊器即通過(guò)一個(gè)主隸屬度函數(shù)得到模糊區(qū)間，該主隸屬度函數(shù) 由上、下隸屬度函數(shù)構(gòu)成，所述分布式電源發(fā)電量區(qū)間二型模糊預(yù)測(cè)集合的主隸屬函數(shù)選 取均方差不確定的高斯函數(shù)，上、下隸屬度函數(shù)如下式所示，模型有三個(gè)輸入、一個(gè)輸出，其中，?^是輸入精確值，是均方差變化范圍，K= 1，2 ?? *p是輸入維數(shù)，xkGX是系統(tǒng)輸入； (2-2)構(gòu)造規(guī)則庫(kù)：規(guī)則前、后件都選取分布式電源發(fā)電量區(qū)間二型模糊預(yù)測(cè)集合，主 隸屬函數(shù)是均值不確定的高斯函數(shù)，規(guī)則形式如下式：其中t是規(guī)則前件集合，yeY是規(guī)則輸出，泛是后件集合，1 = 1，2_ ? *M，M是規(guī)則 總數(shù)； (2-3)構(gòu)造推理機(jī)：推理過(guò)程如下式，參與計(jì)算的是分布式電源發(fā)電量區(qū)間二型模糊 預(yù)測(cè)集合的上、下隸屬度函數(shù)其中：*是t-范數(shù)，取最小算子，；分別是后件集合的上、下隸屬度函數(shù)， /、i1分別是激活集合的上、下隸屬度函數(shù)，取n，U，V為分布式發(fā)電系統(tǒng)的參數(shù)數(shù)據(jù)，y為預(yù)測(cè)發(fā)電量，2,，或，之參數(shù)數(shù)據(jù)集 合，泛為發(fā)電量集合，4、氧、Q、忌均為分布式電源發(fā)電量區(qū)間二型模糊預(yù)測(cè)集合，其 中，由于采用中心集降型法，民選為用質(zhì)心所表示的區(qū)間集合，則兔的表達(dá)式可以寫(xiě)為下 述的一個(gè)區(qū)間數(shù)： y1 =W,y] (2-5)設(shè)計(jì)降型器：采用中心集降型方法，將各規(guī)則發(fā)電量集合用質(zhì)心來(lái)代替，然后求 質(zhì)心的加權(quán)平均值，最終得到質(zhì)心區(qū)間，具體表達(dá)式為：式中：分、穸分別是各規(guī)則發(fā)電量集合質(zhì)心的上、下界，分別是激活集合的上、下 界，L、R是閾值。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于新能源發(fā)電量區(qū)間預(yù)測(cè)的區(qū)間潮流計(jì)算方法，其特征在 于，步驟（4)中，所述區(qū)間潮流計(jì)算模型的構(gòu)建方法如下：為雅克比矩陣的區(qū)間擴(kuò)展，f代表電壓相角的區(qū)間形式，#代表電壓幅值的區(qū)間 形式，上，#代表電壓相角下界上界，U，療是電壓幅值的下界上界，0是雅克比矩陣元素的 區(qū)間形式，代表電壓相角對(duì)有功的影響，及是雅克比矩陣元素的區(qū)間形式，代表電壓幅值 對(duì)有功影響，f是雅克比矩陣元素的區(qū)間形式，代表電壓相角對(duì)無(wú)功的影響，藝是雅克比矩 陣元素的區(qū)間形式，代表電壓幅值對(duì)無(wú)功的影響H，瓦，E，更,M，F(xiàn),L，芯分別是上述四個(gè)雅 克比矩陣元素的區(qū)間形式的下界和上界； 以#子陣為例進(jìn)行分析說(shuō)明，其中，Af代表節(jié)點(diǎn)i處，有功功率的偏移量，I代表節(jié)點(diǎn)i處的電壓相角區(qū)間形式，Pi 代表節(jié)點(diǎn)i處的電壓幅值區(qū)間形式、％代表節(jié)點(diǎn)j處的電壓幅值區(qū)間形式，G1,代表節(jié)點(diǎn)i、 j之間阻抗的實(shí)部，|代表節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間相角差的區(qū)間形式，Blj節(jié)點(diǎn)i、j之間阻抗 的虛部，尋代表節(jié)點(diǎn)j處的電壓相角區(qū)間形式； 可看出sin式和cos或具有強(qiáng)相關(guān)性，獨(dú)立考慮會(huì)增大區(qū)間范圍，因此：4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于新能源發(fā)電量區(qū)間預(yù)測(cè)的區(qū)間潮流計(jì)算方法，其特征在 于，步驟（5)中，一次迭代Krawczyk-Moore算子的計(jì)算方法如下： 將Xras作為初始區(qū)間X。I為單位陣，5T是自變量的區(qū)間形式，m為取區(qū)間數(shù)中點(diǎn)的中點(diǎn)函數(shù),P1為節(jié)點(diǎn)i處的有 功功率，Q1為節(jié)點(diǎn)i處的無(wú)功功率。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于新能源發(fā)電量區(qū)間預(yù)測(cè)的區(qū)間潮流計(jì)算方法，其特征在 于，步驟（5)中，利用Krawcyzk-Moore算子與初始區(qū)間X。求交集，得到新的區(qū)間X1:其中，k代表了迭代次數(shù)，xk+1，xk分別代表第k+1和k次自變量的區(qū)間，Kk代表第k次 的K-M算子。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于新能源發(fā)電量區(qū)間預(yù)測(cè)的區(qū)間潮流計(jì)算方法，其特征在
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于新能源發(fā)電量區(qū)間預(yù)測(cè)的區(qū)間潮流計(jì)算方法，包括以下步驟(1)采集參數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)電量歷史數(shù)據(jù)；(2)構(gòu)造區(qū)間二型模糊邏輯系統(tǒng)；(3)初始參數(shù)輸入到系統(tǒng)中，輸出得到區(qū)間二型模糊預(yù)測(cè)集合；(4)構(gòu)建區(qū)間潮流計(jì)算模型；(5)將集合作為區(qū)間潮流計(jì)算模型初次迭代區(qū)間，計(jì)算得到Krawczyk-Moore算子，并用Krawczyk-Moore算子和初始區(qū)間求交集，得到新的區(qū)間并將其作為第二次迭代的初始區(qū)間，判斷該區(qū)間寬度是否滿足收斂條件，若滿足則輸出區(qū)間，若不滿足則返回步驟(4)進(jìn)行下一次迭代。本發(fā)明避免人為規(guī)定初始區(qū)間所造成的區(qū)間迭代的不收斂，收斂過(guò)快或過(guò)慢問(wèn)題，從而提高了計(jì)算的精確度。
【IPC分類】G06F19/00, G06Q50/06, H02J3/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105048451
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510372963
【發(fā)明人】張慧琳, 仇式鹍, 丁恰, 丁茂生, 戴則梅, 韓紅衛(wèi), 梁峻愷, 喻潔, 張丙金
【申請(qǐng)人】國(guó)電南瑞科技股份有限公司, 國(guó)網(wǎng)寧夏電力公司, 國(guó)電南瑞南京控制系統(tǒng)有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年6月30日