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龍圖騰網(wǎng)獲悉國網(wǎng)山西省電力公司晉城供電公司申請的專利一種基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的配電網(wǎng)單相接地故障線路選拉決策方法、系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN120296542B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-26發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202510754653.7，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F18/2411；該發(fā)明授權(quán)一種基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的配電網(wǎng)單相接地故障線路選拉決策方法、系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備是由姬玉澤;陳文剛;田瑞敏;董建軍;李海燕;張凱;原亞飛;王新瑞;馬偉天;許泳濤設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2025-06-06向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的配電網(wǎng)單相接地故障線路選拉決策方法、系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備在說明書摘要公布了：本申請?zhí)峁┝艘环N基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的配電網(wǎng)單相接地故障線路選拉決策方法、系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備，其中，該方法包括：構(gòu)建配電網(wǎng)饋線開關(guān)鄰接矩陣和配電網(wǎng)饋線開關(guān)特征矩陣，采用動(dòng)態(tài)圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對配電網(wǎng)饋線開關(guān)鄰接矩陣和配電網(wǎng)饋線開關(guān)特征矩陣進(jìn)行處理，得到狀態(tài)信息特征量；基于故障線路選拉順序，生成故障線路選拉策略；根據(jù)狀態(tài)信息特征量和故障線路選拉策略，基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)構(gòu)建配電網(wǎng)單相接地故障線路選拉決策模型，用于實(shí)現(xiàn)故障線路選拉分析，確定配電網(wǎng)單相接地故障選線；該方法提供了科學(xué)高效輔助決策，實(shí)現(xiàn)了專家經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)分析的高效融合，提高了配電網(wǎng)單相接地故障線路選拉效率和配電網(wǎng)的恢復(fù)能力；適用于電力系統(tǒng)研究技術(shù)領(lǐng)域。

本發(fā)明授權(quán)一種基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的配電網(wǎng)單相接地故障線路選拉決策方法、系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的配電網(wǎng)單相接地故障線路選拉決策方法，用于選出配電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障的線路，其特征在于：包括： 獲取配電網(wǎng)單相接地故障運(yùn)行期間各時(shí)刻各饋線開關(guān)的拓?fù)溥B接關(guān)系，構(gòu)建配電網(wǎng)饋線開關(guān)鄰接矩陣G； 根據(jù)采集的配電網(wǎng)單相接地故障運(yùn)行期間各時(shí)刻各饋線開關(guān)的電氣量信息特征數(shù)據(jù)，構(gòu)建配電網(wǎng)饋線開關(guān)特征矩陣；其中，電氣量信息特征數(shù)據(jù)包括：有功功率突變量、無功功率突變量、電流突變量和零序電流； 采用動(dòng)態(tài)圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對配電網(wǎng)饋線開關(guān)鄰接矩陣G和配電網(wǎng)饋線開關(guān)特征矩陣進(jìn)行處理，得到狀態(tài)信息特征量； 基于故障線路選拉順序，生成故障線路選拉策略； 根據(jù)狀態(tài)信息特征量和故障線路選拉策略，基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)構(gòu)建配電網(wǎng)單相接地故障線路選拉決策模型，用于實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)單相接地故障線路選拉的分析，并根據(jù)分析結(jié)果確定配電網(wǎng)單相接地故障選線；具體包括： 構(gòu)建深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)和經(jīng)驗(yàn)池；其中，深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)包括訓(xùn)練Q網(wǎng)絡(luò)和目標(biāo)Q網(wǎng)絡(luò)； 初始化訓(xùn)練Q網(wǎng)絡(luò)和目標(biāo)Q網(wǎng)絡(luò)，并為訓(xùn)練Q網(wǎng)絡(luò)和目標(biāo)Q網(wǎng)絡(luò)中的參數(shù)賦值； 根據(jù)提取出的狀態(tài)信息特征量，構(gòu)建初始狀態(tài)空間變量s t ，且每周期進(jìn)行一次初始狀態(tài)空間變量s t 的觀測更新；其中，所述周期為選拉控制周期，，I t 為每周期t時(shí)刻的狀態(tài)信息特征量； 根據(jù)每周期各饋線開關(guān)的開斷狀態(tài)，得到相應(yīng)的動(dòng)作a t ，并基于得到的每個(gè)動(dòng)作a t ，根據(jù)故障線路選拉策略形成相應(yīng)的動(dòng)作集合A；其中，，，a t 為每周期t時(shí)刻的動(dòng)作，為每周期t時(shí)刻第i個(gè)饋線開關(guān)的開斷狀態(tài)，n為配電網(wǎng)饋線開關(guān)數(shù)目； 構(gòu)建獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)r；所述的獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)的計(jì)算公式為： ； 式中，r 1 為故障相電壓懲罰項(xiàng)，r 2 為變電站負(fù)荷損失懲罰項(xiàng)，r 3 為無功不平衡懲罰項(xiàng)； 其中，r 1 的表達(dá)式為： ； 式中，為閾值電壓，為配電網(wǎng)單相接地故障時(shí)的故障相電壓，d為懲罰項(xiàng)； r 2 的表達(dá)式為： ； 式中，為一般用戶變電站負(fù)荷損失，為一般公用變電站負(fù)荷損失，為高危用戶變電站負(fù)荷損失，為關(guān)鍵公用變電站負(fù)荷損失，m 1 ~m 4 分別為一般用戶變電站、一般公用變電站、高危用戶變電站和關(guān)鍵公用變電站，k 1 ~k 4 分別為相應(yīng)變電站的負(fù)荷權(quán)重參數(shù)，且k 4 k 3 k 2 k 1 ，l 1 ~l 4 分別為相應(yīng)變電站或相應(yīng)用戶的數(shù)目之和； r 3 的表達(dá)式為： ； 式中，、分別為配電網(wǎng)系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)下的無功功率的上限值和下限值；為t時(shí)刻配電網(wǎng)系統(tǒng)的無功功率，c為懲罰值； 將每周期的初始狀態(tài)空間變量s t 輸入訓(xùn)練Q網(wǎng)絡(luò)中，并迭代執(zhí)行以下步驟：根據(jù)ε- greedy策略，從相應(yīng)的動(dòng)作集合A中選取一個(gè)動(dòng)作a t ，生成初始狀態(tài)對應(yīng)的動(dòng)作價(jià)值Q's t ,a t ;θ t ，并將選擇的動(dòng)作a t 輸入故障線路選拉策略中執(zhí)行選拉，得到更新后的各饋線開關(guān)的拓?fù)溥B接關(guān)系和電氣量信息特征數(shù)據(jù)，然后根據(jù)獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)r計(jì)算該動(dòng)作a t 的即時(shí)獎(jiǎng)勵(lì)值r t ；其中，θt為訓(xùn)練Q網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值； 基于SCADA系統(tǒng)，根據(jù)更新后的各饋線開關(guān)的拓?fù)溥B接關(guān)系和電氣量信息特征數(shù)據(jù)，獲取新的狀態(tài)信息特征量，并更新計(jì)算相應(yīng)周期下一時(shí)刻的狀態(tài)空間變量s t+1 ； 構(gòu)建經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)集s t ,a t ,r t ,s t+1 ，并將其存放入經(jīng)驗(yàn)池中； 從經(jīng)驗(yàn)池中隨機(jī)抽取d組經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)集，并將其分別輸入到訓(xùn)練Q網(wǎng)絡(luò)和目標(biāo)Q網(wǎng)絡(luò)中，計(jì)算得到訓(xùn)練Q網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值和目標(biāo)Q網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)值；其中，ddm，dm為經(jīng)驗(yàn)池?cái)?shù)據(jù)容量； 所述的目標(biāo)Q網(wǎng)絡(luò)計(jì)算公式為： ； 式中，y h 為目標(biāo)Q網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)值，h為當(dāng)前迭代次數(shù)，T為最大迭代次數(shù)，γ為折扣系數(shù)，argmaxQ'a h ,s h 為當(dāng)前迭代下選擇的最優(yōu)動(dòng)作對應(yīng)的最大Q'值； 根據(jù)損失函數(shù)，采用目標(biāo)Q網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)值對訓(xùn)練Q網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值進(jìn)行更新，使得訓(xùn)練Q網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值更加接近于目標(biāo)Q網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)值； 所述的訓(xùn)練Q網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值的更新公式為： ； 式中，為損失函數(shù)，θ h 為迭代第h次的更新后的訓(xùn)練Q網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值；Q'a h ,s h ;θ h 為迭代第h次的訓(xùn)練Q網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值； 判斷當(dāng)前迭代次數(shù)是否等于最大迭代次數(shù)； 若等于，則得到訓(xùn)練好的配電網(wǎng)單相接地故障線路選拉策略模型； 若不等于，則繼續(xù)執(zhí)行下一次迭代。

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