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面向智能调度的电网安全态势评估与预测研究

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摘要

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 电网智能调度研究现状

1.2.2 电网安全态势评估与预测研究现状

1.3 论文主要工作与章节安排

1.3.1 论文主要工作

1.3.2 论文章节安排

第2章 电网安全态势评估指标体系及样本构建

2.1 引言

2.2 电网安全态势评估指标体系的构建

2.2.1 指标体系的构建原则

2.2.2 电网安全态势评估指标体系的层次结构

2.2.3 电网安全态势评估指标的计算

2.3 模拟样本的构建

2.3.1 评估指标的量化分级

2.3.2 模拟样本来源

2.4 本章小结

第3章 电网安全态势评估指标体系指标降维

3.1 引言

3.2 降维的定义及应用

3.2.1 降维的定义

3.2.2 Autoencoder方法

3.3 基于Autoencoder网络结构的指标降维

3.3.1 Autoencoder网络结构设计

3.3.2 Autoencoder降维流程

3.4 降维实验结果及分析

3.4.1 基于Autoencoder算法的降维流程

3.4.2 数据样本

3.4.3 评价标准

3.4.4 实验结果

3.5 本章小结

第4章 基于ELM的电网安全态势评估模型

4.1 引言

4.2 电网安全态势评估建模原理

4.2.1 前馈神经网络模型及其缺点

4.2.2 极限学习机

4.3 基于极限学习机的电网安全态势评估模型

4.3.2 电网安全态势评估模型实现

4.4 电网安全态势评估实验

4.5 本章小结

第5章 基于加权OS-ELM的电网安全态势预测模型

5.1 引言

5.2 电网安全态势预测建模原理

5.2.2 OS-ELM的算法流程

5.2.3 加权在线序列极限学习机

5.3 基于加权在线序列极限学习机的电网安全态势预测模型

5.3.1 电网安全态势预测模型实现

5.3.2 电网安全态势预测样本

5.4 电网安全态势预测实验

5.4.1 参数设置

5.4.2 评价标准

5.4.3 实验结果及分析

5.5 本章小结

6.1 结论

6.2 未来工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果

致谢

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摘要

智能电网的发展对电网调度系统智能化的要求越来越高,但是现有的电力调度系统缺乏对电网实时运行状态的准确掌控,其自动化和智能水平相对较低,缺乏对整体运行情况的综合分析,并给出决策建议。所以准确的预测电网运行状态的发展趋势并实现电网的运行过程的全面控制,合理评估和预测电网的安全态势尤其重要。
  针对电网调度智能化的需求,本文开展了电网智能调度和电网安全态势评估和预测问题的相关研究,通过搜集影响电网安全的多种因素,综合分析并建立电网安全态势综合评估指标体系,对高维的复杂的指标体系进行降维,最终建立电网安全态势评估模型和电网安全态势预测模型,具体工作如下:
  1.研究电网的运行机制,分析影响电网安全的多种要素,依据指标体系的构建原则以及专家意见确定指标集,采用层次分析法和德尔菲(Delphi)法构建一套科学合理的电网安全态势评估指标体系。
  2.针对电网安全态势评估指标体系各层指标之间相关性强,维度较高等特征,提出采用自编码网络(autoencoder network)降维,将高维的指标映射为低维的指标,通过模拟实验验证了该算法具有较小的重构误差。
  3.提出采用极限学习机(Extreme Learning Machine)算法构建电网安全态势评估模型,通过学习输入指标和输出电网安全态势值之间的关系,并通过模拟实验,验证ELM算法具有更好的评估效果。
  4.提出采用加权在线序列极限学习机算法构建预测模型,利用历史态势值预测未来某个时间点的电网安全态势。并通过模拟实验,验证该预测模型有更高的预测精度。

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