Εκτίμηση Κατάστασης Δικτύου Διανομής με χρήση τεχνικών Μηχανικής Μάθησης

Abstract

Τα Δίκτυα Διανομής ηλεκτρικής ενέργειας είναι υπεύθυνα για την μεταφορά της ενέργειας από την παραγωγή στους καταναλωτές. Η εκτίμηση της κατάστασής τους, δηλαδή ο προσδιορισμός κρίσιμων παραμέτρων, είναι απαραίτητη για την ασφαλή λειτουργία και εποπτεία του συστήματος. Εξίσου σημαντική είναι η ανίχνευση της τοπολογίας, καθώς οι αλλαγές στη δομή επηρεάζουν τη ροή ισχύος. Η περιορισμένη παρατηρησιμότητα λόγω έλλειψης αισθητήρων δυσκολεύει την ακριβή εκτίμηση κατάστασης και τοπολογίας, ειδικά όταν οι μεταβολές δεν είναι πλήρως ανιχνεύσιμες. Η ανάπτυξη αποτελεσματικών μεθόδων είναι κρίσιμη για την ενσωμάτωση ανανεώσιμων πηγών και τη διαχείριση ενεργειακών πόρων. Η εργασία εξετάζει δύο προσεγγίσεις. Η πρώτη βασίζεται σε Νευρωνικά Δίκτυα (NNs), εκπαιδευμένα με προσομοιώσεις ροών ισχύος. Η δεύτερη χρησιμοποιεί Νευρωνικά Δίκτυα με Γράφο (GNNs), που αξιοποιούν τη φυσική δομή του Δικτύου, ενσωματώνοντας πληροφορίες σχέσεων μεταξύ ζυγών και γραμμών. Τα GNNs υπερέχουν σε ακρίβεια και προσαρμοστικότητα, ειδικά σε Δίκτυα με περιορισμένα στοιχεία. Και στις δύο προσεγγίσεις, αναπτύχθηκε αλγόριθμος βέλτιστης τοποθέτησης αισθητήρων, που μειώνει τον αριθμό μετρητικών συσκευών, διασφαλίζοντας αξιόπιστα αποτελέσματα και βελτιστοποίηση κόστους.