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电力建设 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (9): 124-131.doi: 10.12204/j.issn.1000-7229.2020.09.014

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基于正则化贪心森林的多维频率指标智能化预测方法

黄明增1, 文云峰1, 汪荣华2, 胥威汀2, 李婷2, 苟竞2, 赵荣臻3   

  1. 1.湖南大学电气与信息工程学院, 长沙市 410082
    2.国网四川省电力公司经济技术研究院,成都市 610041
    3.南京南瑞继保电气有限公司,南京市 211102
  • 收稿日期:2020-03-12 出版日期:2020-09-01 发布日期:2020-09-03
  • 作者简介:黄明增(1996) ,男,硕士研究生,主要研究方向为电力系统稳定性智能化评估与控制方法;|文云峰(1986),男,博士(后),副教授,博士生导师,主要研究方向为低惯性电力系统规划、运行与控制;|汪荣华(1964),男,高级工程师,主要从事电力系统规划与设计的研究工作;|胥威汀(1985),男,博士,高级工程师,主要从事电力系统规划与设计的研究工作;|李婷(1979),女,硕士,高级工程师,主要从事电力系统规划与设计的研究工作;|苟竞(1988),男,博士,高级工程师,主要从事电力系统规划与设计的研究工作;|赵荣臻(1995),男,硕士,工程师,主要从事低惯性电力系统频率稳定智能化评估的研究工作。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目(51707017);湖南省自然科学优秀青年基金项目(2020JJ3011);国家电网公司科技项目(SGSCJY00GHJS1900010)

Intelligent Prediction for Multi-dimensional Frequency Indicators Based on Regularized Greedy Forests

HUANG Mingzeng1, WEN Yunfeng1, WANG Ronghua2, XU Weiting2, LI Ting2, GOU Jing2, ZHAO Rongzhen3   

  1. 1. College of Electrical and Information Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China
    2. State Grid Sichuan Economic Research Institute, Chengdu 610041, China
    3. Nanjing NR Electric Co., Ltd., Nanjing 211102, China
  • Received:2020-03-12 Online:2020-09-01 Published:2020-09-03
  • Supported by:
    National Natural Science Foundation of China(51707017);Hunan Provincial Natural Science Foundation for Excellent Young Scholars(2020JJ3011);State Grid Corporation of China Research Program(SGSCJY00GHJS1900010)

摘要:

为实现海量预想故障下电力系统频率响应性能的快速和精确感知,文章提出了一种基于正则化贪心森林(regularized greedy forests, RGF)的多维频率指标智能化预测方法。该方法采用RGF建立特征输入与多维频率指标之间的非线性映射关系,通过对全局参数进行优化,并引入3种正则化机制,使所构建的机器学习模型能够有效表征复杂函数,防止过拟合。为保证预测算法的性能,通过网格搜索遍历参数组合,以确定所构建RGF模型的最佳参数。在改进的IEEE RTS-79系统上开展了算例测试,与时域仿真、随机森林和梯度提升方法所得结果进行比较,验证了所提方法的准确性、快速性以及良好的泛化能力。

关键词: 频率, 惯性, 智能化预测, 正则化贪心森林, 网格搜索法

Abstract:

In order to realize fast and precise perception of the frequency response performance of the power system under the background of massive anticipated faults, this paper proposes a method for predicting the multi-dimensional frequency indicators based on regularized greedy forests (RGF). This method establishes the non-linear mapping relationship between input features and multi-dimensional indicators through RGF. By optimizing global parameters and introducing three regularization mechanisms to the decision-making forest, the RGF can effectively represent complex functions and prevent overfitting. To ensure the performance of the model, the combinations of parameters are traversed by the grid search to find the best parameter of the constructed RGF model. Case studies on the modified IEEE RTS-79 system demonstrate the high precision, rapidity, and well generalization ability of the proposed method.

Key words: frequency, inertia, intelligent prediction, regularized greedy forests, grid search

中图分类号: