(19)中华 人民共和国 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 202111449960.2 (22)申请日 2021.11.30 (71)申请人 中国电力科 学研究院有限公司 地址 100192 北京市海淀区清河小营东路 15号 (72)发明人 赵紫璇　乔骥　王晓辉　史梦洁　 韩富佳　朱琼锋　李家腾　王嘉媛　 张宇熙　张伯远　贾健　 (74)专利代理 机构 北京中巡通大知识产权代理 有限公司 1 1703 代理人 孟大帅 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 17/16(2006.01)G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种电力系统建模方法、 系统、 可读存储介 质及服务器 (57)摘要 一种电力系统建模方法、 系统、 可读存储介 质及服务器， 方法包括： 基于反馈式融合模式构 建单一设备外部特性模型； 根据电网拓扑结构及 线路参数连接各设备形成电力系统接线图； 基于 电力系统接线图连接各设备的单一设备外部特 性模型构建机理数据融合 驱动的电力系统模型； 利用融合驱动的电力系统模型进行系统仿真并 根据实时数据进行在线更新。 本发 明充分利用了 电力系统发展过程中积累的丰富的物理知识以 及电网数字化建设以来积累的庞大历史数据， 突 破了单一建模 方法存在的复杂度与准确度矛盾、 缺乏可解释性等缺点， 可通过传感器采集的运行 数据， 构建与物理实体一一对应的电力仿真系 统， 实现更快、 更准确地预测和检测物理系统中 存在的故障及问题。 权利要求书3页 说明书9页 附图3页 CN 114139377 A 2022.03.04 CN 114139377 A 1.一种电力系统建模方法， 其特 征在于， 包括： 基于反馈式 融合模式构建机理数据融合的单一设备外 部特性模型； 根据电网拓扑 结构及线路参数 连接各设备 形成电力系统接线图； 基于电力系统接线图连接各设备的单一设备外部特性模型构建机理数据融合驱动的 电力系统模型； 利用融合驱动的电力系统模型进行系统仿真并根据实时数据进行在线更新。 2.根据权利要求1所述的电力系统建模方法， 其特征在于， 所述根据电网拓扑结构及线 路参数连接各设备 形成电力系统接线图具体包括以下步骤： 将系统中的设备抽象为节点， 根据实际系统各设备间的电气连接关系和相对地理位置 信息， 将具有直接连接关系的设备 连接在一 起， 形成电力系统接线图； 根据各节点间线路长度、 导线型号， 计算各支路的 阻抗及导纳， 进而绘制电力系统 的等 值网络图、 线路参数以导纳矩阵G记录： 其中， 3.根据权利要求1所述的电力系统建模方法， 其特征在于： 所述基于反馈 式融合模式构 建机理数据融合的单一设备外 部特性模型 具体包括以下步骤： 根据设备运行机理选定一组相对独立 的输入物理量Xe和输出物理量Ye， 依据设备运行 原理构建机理模型Y＝fe(X)； 带入历史运行和实验数据xe得到机理模型的计算结果， 并结合传感器采集的设备外部 环境数据ve， 获得设备运行状态的机理仿真值 其中， 环境数据影 响方式 根 据建模设备的不同进行选择； 根据原始 数据xe、 机理模型输出预测值 真实值ye以及机理 模型输出 预测值与真实值间的误差 利用数据驱动的方法训练修 正模型ge(x,y,v)； 利用训练好的修正模型对机理模型的参数或输入、 输出数据进行修正， 获得设备运行 状态的仿真值 其中， 修正方式 根据模型作用的不同进行选择。 4.根据权利要求3所述的电力系统建模方法， 其特征在于， 在所述基于电力系统接线图 连接各设备的单一设备外部特性模型构建机理数据融合驱动的电力系统模 型的步骤中， 所 述融合驱动的电力系统模型采用并行建模方式或者串行建模方式进行构建。 5.根据权利要求4所述的电力系统建模方法， 其特征在于， 所述融合驱动的电力系统模 型采用并行建模方式进行构建的具体步骤 包括：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114139377 A 2基于等值网络图和环境数据， 按物理原理分析构建系统的机理模型fs(G,xs,vs)； 利用系统历史运行数据和环境数据训练得到数据模型gs(xs,vs)， 所述的系统历史运行 数据包括稳态运行 数据和故障状态数据； 利用含标签的历史数据、 机理模型计算值fs(G,xs,vs)和数据模型gs(xs,vs)， 用数据驱 动的方法训练得到加权混合后的系统仿真模型 其中加权方 式 根 据训练过程进行确定 。 6.根据权利要求5所述的电力系统建模方法， 其特征在于， 所述融合驱动的电力系统模 型采用串行建模方式进行构建的具体步骤 包括： 基于等值网络图和环境数据按物理原 理分析构建系统 的机理模型， 并利用历史数据简 化计算一组机理模型的仿真值 根据机理仿真值 和真实值ys， 训练能够将机理计算结果映射到真实值的数据模型gs (y)＝gs(fs(G,xs))； 结合系统运行环境数据vs， 从而获得系统运行状态的仿真值 其中环 境数据影响方式 根据模型作用不同进行选择。 7.根据权利要求6所述的电力系统建模方法， 其特征在于， 所述利用融合驱动的电力系 统模型进行系统仿真并根据实时数据进行在线更新具体包括以下步骤： 将各设备融合驱动的电力系统模型按照电网拓扑结构连接输入和输出形成最终的系 统仿真模型， 设备模型根据实时运行数据计算设备运行状态 后作为输入数据 输入系统模型； 系统仿真模型根据设备运行状态 计算得到系统运行状态预测值 如果融合驱动的 电力系统模型采用并行建模方式进行构建， 则代入设备运行状态后的系统运行状态预测值 如果融合驱动的电力系统模型采 用串行建模方式进行构建 ， 则代入设备运行状态后的系统运行状态预测值为 利用系统运行状态预测值 真实值ys和两值间的误差 定期更新系统仿真模型。 8.一种电力系统建模系统， 其特 征在于， 包括： 设备外部特性融合驱动建模模块， 用于基于反馈式融合模式构建机理数据融合的单一 设备外部特性模型； 接线图构建模块， 用于根据电网拓扑结构及线路参数连接各设备形成电力系统接线 图； 电力系统融合驱动建模模块， 用于基于电力系统接线图连接各设备的单一设备外部特 性模型构建机理数据融合驱动的电力系统模型； 模型更新模块， 用于利用融合驱动的电力系统模型进行系统仿真并根据实时数据进行 在线更新。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114139377 A 3