(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202110074022.2 (22)申请日 2021.01.20 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 112800667 A (43)申请公布日 2021.05.14 (73)专利权人 广西大学 地址 530000 广西壮 族自治区南宁市西乡 塘区大学东路10 0号 (72)发明人 殷林飞　张辰微　马晨骁　高放　 (74)专利代理 机构 南宁东智知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 45117 代理人 黎华艳 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06N 3/04(2006.01)G06N 3/08(2006.01) G06N 10/00(2022.01) G06F 113/04(2020.01) (56)对比文件 CN 107231214 A,2017.10.0 3 审查员 张钰柔 (54)发明名称 一种平行并行量子人工情感深度学习的多 层电压控制方法 (57)摘要 本发明提出一种平行并行量子人工情感深 度学习的多层电压控制方法， 该方法将量子行走 搜索方法与基于人工情感的深度神经网络进行 结合， 用于电力系统多层电压控制。 首先， 量子行 走方法作为平行控制系统中的人工控制模型对 历史电压 数据进行概率统计， 用于量子快速获取 目标控制策略， 同时获取更多的原始电压数据。 其次， 基于人工情感的深度神经网络方法利用量 子行走方法产生的电压数据以及历史电压数据 提取特征， 实现对电压的精准预测。 最后， 电力系 统决策优化模 型根据预测的电压实现最优控制。 所提方法能有效解决电力系统电压数据样本不 足的问题， 实现电网电压的精准控制； 采用并行 式数据流传输， 高效地完成平行系统间的数据交 换。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 112800667 B 2022.04.08 CN 112800667 B 1.一种平行并行量子人工情感深度学习的多层电压控制方法， 其特征在于， 该方法将 量子行走搜索方法与基于人工情感的深度神经网络进 行结合， 能在真实控制系统与人工控 制系统同时同步控制下完成数据流交换， 对控制器进 行修正， 完成对电压数据的精准预测， 并优化控制电力系统电压； 所提方法在使用过程中的步骤为： 步骤(1)： 提出一种量子行走搜索模型； 通过统计每个量子在不同概率幅下的行走方向 以及最终的相干叠加状态得到 当前的量子搜索结果； 模型重新定义量子在当前行走状态下 的偏移算子量以及总的行走算子； 通过对历史电压数据进 行概率统计使量子快速获取目标 控制策略， 从而获取训练数据样本， 以此达 到扩充现有训练样本集的目的； 初始化量子的叠加态为 其中： 其中N为训练数据集样本个数， M表示符合筛 选条件的样本个数， x为目标样本指令； 量子行走搜索模型的目标量子 叠加态为： 在训练中为了提高计算效率， 将目标量子 叠加态变换为： 其中|α >与|β >分别表示如下： 偏移算子S将当前位置i处且指向j处的量子在转移到j处且指向i时,其算子偏移状态 表示为： 对目标点所使用的硬币算子记为C1， 其他点记为C0， 则总的行 走算子记为： 其中0≤α ＜2 π， τm为搜索标记点样本； 步骤(2)： 基于人工情感的深度神经网络方法为条件构建平行控制系统复杂控制对象 的控制器模型， 产生的历史电压控制数据将提供给人工控制模型和复杂控制器模型进 行指 令生成； 而现实系统的复杂控制器又将将结合平行人工系统提供 的电压数据进行修正； 网权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 112800667 B 2络训练完成后 将接收实际的电压控制目标以及系统实时提供的电压数据来完成指 令输出， 网络中加入的人工情感， 将弥补网络潜在的过拟合和欠拟合的缺陷； 情感奖励函数为： 其中， s为控制器当前状态， ηδ为方差因子情感输出值， ηs为状态因子情感输出值； 人工情感的输出转换式为： 其中， 人工情感fn为总和信息素的输出， kη为人工情感最大化的范围系数， 即η∈[0, kη]； ηmax为人工情感因素阈值的最大值； 步骤(3)： 建立一个电力系统决策优化模型， 包括总发电成本约束， 有功平衡约束， 热备 用约束， 有功出力限制约束以及发电机调节比率约束， 所提方法中机组组合的模型目标函 数以及模型约束条件如下： 发电机机组模型约束条件为： 其中， T为给定时间周期内的时间断面的个数， 设定为24； Ji为第i个区域内的发电机组 个数； uj,t为第j个发电机组在第t时间断面的状态， uj,t取值为1或0， 分别代表机组开启和关 停状态； 总发电成本包括燃料成本Fj(Pj,t)和启动成本SUj,t； PDi,t为第i个区域内在第t时间 段内的负荷需求总量； 和 分别为在第i区域的第j个发电机组的有功出力的最小值 和最大值； SRi,t为第i个区域内在第t时间段内所需的热备用容量； 和 分别为第j台发 电机组的上调和下调的最大幅度限制； 为第j个发电机组的持续 开启时间的最小值。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 112800667 B 3