基于改进LightGBM的电力系统暂态稳定评估方法

作者:周挺; 杨军; 明; 谭本东; 周悦; 徐箭; 孙元章

摘要:实际获得的电力系统运行数据,普遍存在由广域测量系统(WAMS)测量误差造成的噪声,并且具备类别不平衡的特点,导致基于机器学习的电力系统暂态稳定评估算法的分类性能受到很大的影响。提出了一种基于改进轻梯度提升机(modified light gradient boosting machine)模型的暂态稳定评估方法,采用直方图算法对数据进行离散化,增强模型对噪声的鲁棒性;在训练中对失稳样本赋予更高的权重,平衡样本数量差异造成的影响;并在损失函数中引入正则项来控制模型复杂度,减少过拟合,从而适应电力系统多样的运行情况。在新英格兰10机39节点系统和美国南卡罗莱纳州500节点实际电网上的仿真结果表明,与其他机器学习方法相比,所提方法在噪声干扰下不容易过拟合,具有更好的鲁棒性:在保持较高总体评估准确率的同时,对失稳样本具有更高的识别率;与其他集成学习模型相比,所提方法在速度上也具有明显优势。

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关键词:
  • 暂态稳定评估
  • 机器学习
  • 类别不平衡
  • 噪声
  • 改进
  • lightgbm

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期刊名称:电网技术

期刊级别:北大期刊

期刊人气:9121

杂志介绍:
主管单位:国家电网有限公司
主办单位:国家电网有限公司
出版地方:北京
快捷分类:工业
国际刊号:1000-3673
国内刊号:11-2410/TM
邮发代号:82-604
创刊时间:1957
发行周期:月刊
期刊开本:A4
下单时间:1-3个月
复合影响因子:3.66
综合影响因子:4.8