智能電網(wǎng)是面向未來(lái)的下一代可持續(xù)和環(huán)保型電網(wǎng),它建立在高速雙向信息通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,融合了先進(jìn)的傳感測(cè)量技術(shù),智能的決策控制技術(shù)等相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù),實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全穩(wěn)定高效的運(yùn)行。主要特征包括滿足客戶用能需要,允許各種分布式的新能源發(fā)電設(shè)備入網(wǎng),能抵御攻擊并且可以故障自愈,啟用電力市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)資源的按需配置等。近年來(lái),隨著人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)的快速發(fā)展,研究如何運(yùn)用這些新技術(shù)和新理論來(lái)提升智能電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)和管理的智能化水平也日益受到國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注,本文基于機(jī)器學(xué)習(xí)理論對(duì)智能電網(wǎng)的概率負(fù)荷預(yù)測(cè)、非侵入式負(fù)荷監(jiān)測(cè)以及微網(wǎng)能源管理進(jìn)行了相關(guān)研究。主要工作及研究成果如下:（1）提出兩種概率負(fù)荷預(yù)測(cè)算法:一種是基于高斯過(guò)程分位數(shù)回歸的系統(tǒng)級(jí)負(fù)荷概率密度預(yù)測(cè)算法,統(tǒng)計(jì)分析了負(fù)荷與氣溫的關(guān)聯(lián)關(guān)系,并據(jù)此構(gòu)建特征向量用于負(fù)荷預(yù)測(cè)建模,高斯過(guò)程分位數(shù)模型能夠處理負(fù)荷時(shí)間序列中復(fù)雜的隨機(jī)變化,并且可以通過(guò)方差估計(jì)預(yù)測(cè)結(jié)果的不確定性,很適合非平穩(wěn)的負(fù)荷概率密度建模分析。另一種是基于深度集成學(xué)習(xí)的用戶級(jí)概率負(fù)荷預(yù)測(cè)算法,建立了一個(gè)靈活可擴(kuò)展的并行深度學(xué)習(xí)計(jì)算框架,擴(kuò)展了一種分位數(shù)聚合優(yōu)化策略來(lái)精煉預(yù)測(cè)結(jié)... 

【文章來(lái)源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：138 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１三型兩網(wǎng)戰(zhàn)略目標(biāo)示意圖??

?北京郵電大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文???為順應(yīng)能源革命和數(shù)字革命融合發(fā)展的趨勢(shì)，我們國(guó)家提出了建設(shè)世界一流??的三型兩網(wǎng)的戰(zhàn)略目標(biāo)［１］，如圖１－１所示，三型即樞紐型、平臺(tái)型、共享型國(guó)家??電網(wǎng)，兩網(wǎng)即堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，二者相輔相成，融合發(fā)展，提供??能源流、業(yè)務(wù)流和數(shù)據(jù)流，從而構(gòu)成開(kāi)放共享和安全可靠的價(jià)值創(chuàng)造平臺(tái)，推動(dòng)??能源低碳轉(zhuǎn)型，促進(jìn)電網(wǎng)提質(zhì)增效和助力國(guó)家治理現(xiàn)代化。在架構(gòu)層面上，感知??層通過(guò)智能電表和邊緣計(jì)算等實(shí)現(xiàn)對(duì)源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)的數(shù)據(jù)采集，網(wǎng)絡(luò)層通過(guò)通??信網(wǎng)絡(luò)和５Ｇ等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，平臺(tái)層通過(guò)人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)??的管理和分析，應(yīng)用層通過(guò)虛擬電廠、電力市場(chǎng)和電動(dòng)汽車(chē)等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的服務(wù)。??在技術(shù)層面上，充分應(yīng)用新一代信息通信技術(shù)和智能技術(shù)，全面實(shí)現(xiàn)狀態(tài)感知和??源網(wǎng)荷儲(chǔ)多元協(xié)調(diào)的調(diào)度控制�？梢钥闯�，智能電網(wǎng)是目標(biāo)的重要組成部分，戰(zhàn)??略規(guī)劃的基礎(chǔ)核心仍然是圍繞著智能電網(wǎng)的深入建設(shè)而開(kāi)展的。??截至目前，傳統(tǒng)化石能源如石油、煤炭和天然氣產(chǎn)生超過(guò)６０％的碳排放量，??世界各國(guó)都在推動(dòng)能源低碳轉(zhuǎn)型以應(yīng)對(duì)全球氣候變暖和能源枯竭危機(jī)。電力系統(tǒng)??是溫室氣體的主要排放系統(tǒng)之一，約占四分之一［２］。因此，推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)的??任務(wù)迫在眉睫，其主要手段包括促進(jìn)清潔能源消納和提升能源綜合利用效率。相??比于化石能源，可再生能源如風(fēng)能、太陽(yáng)能等都是環(huán)境友好型的替代能源，提升??可再生能能源的消納水平可以從源頭上大幅減少碳排放量。另外一種手段就是構(gòu)??建以電能為核心的綜合源服務(wù)體系，借助電動(dòng)汽車(chē)、儲(chǔ)能設(shè)備等能源技術(shù)手段提??升配電網(wǎng)的靈活度，推動(dòng)客戶智慧互動(dòng)，從而提高能效和降低碳排放量。??能量流

大小和方向的監(jiān)控能力；增強(qiáng)對(duì)分布式能源如位置和模式的監(jiān)控，??從而分析其時(shí)變規(guī)律；增強(qiáng)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)故障自愈能力。智能電網(wǎng)的建設(shè)是一個(gè)復(fù)??雜迭代、靈活多變的過(guò)程，會(huì)面臨各種各樣的挑戰(zhàn)。隨著未來(lái)城市化進(jìn)程的推進(jìn)，??全球電能需求量也日益增加，發(fā)電量和耗電量要在不同的時(shí)空層次上保持動(dòng)態(tài)平??衡。因此，未來(lái)的智能電網(wǎng)需要具備學(xué)習(xí)、監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)并依據(jù)實(shí)時(shí)的發(fā)電量和耗?．??電量進(jìn)行調(diào)度決策等各項(xiàng)能力。??｜??Ｔ?１??Ｔ?Ｉ?Ｉ??ｉｔｉ?？??ｉ?？?＊?ｉ??圖１－３智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)分析分類示意圖??目前，基于智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)分析的研宄項(xiàng)目也得到了世界范圍內(nèi)的國(guó)家和企業(yè)??資助。美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（ＮａｔｉｏｎａｌＳｃｉｅｎｃｅ?Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ＮＳＦ）為基于智能電網(wǎng)??大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)的跨學(xué)科分析研宄［３］，電網(wǎng)級(jí)聯(lián)故障的不確定性量化分析［４］，??智能化決策［５］等研宂項(xiàng)目提供標(biāo)準(zhǔn)資助。歐洲統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)（Ｅｕｒｏｐｅａｎ?Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ??Ｓｙｓｔｅｍ，ＥＳＳ）發(fā)起了由２８?jìng)�(gè)合作組織參與的Ｅｓｓｎｅｔ?Ｂｉｇ?Ｄａｔａ項(xiàng)目用于探索包含??智能電表數(shù)據(jù)在內(nèi)的大數(shù)據(jù)分析及應(yīng)用技術(shù)研宄，該項(xiàng)目包含基于智能電表數(shù)據(jù)??的消費(fèi)模式辨識(shí)，長(zhǎng)期收益和成本的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估等［６］。由蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)??（ＥＴＨ?Ｚｕｒｉｃｈ?），德國(guó)班貝克大學(xué)（Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ?ｏｆ?Ｂａｍｂｅｒｇ）和圣加侖大學(xué)??（Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ?ｏｆ?Ｓｔ．?Ｇａｌｌｅｎ）等機(jī)構(gòu)聯(lián)合組建的比特能源實(shí)驗(yàn)室（Ｂｉｔｓ?ｔｏ?Ｅｎｅｒｇｙ?Ｌａｂ）??發(fā)起了基于智能電表數(shù)據(jù)分析的項(xiàng)目用于研宄用戶分類（ｃｕｓｔｏｍｅｒ?ｓｅｇｍｅｎｔａｔ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]國(guó)內(nèi)微電網(wǎng)項(xiàng)目建設(shè)及發(fā)展趨勢(shì)研究[J]. 張丹,王杰.  電網(wǎng)技術(shù). 2016(02)



本文編號(hào)：3401191