基于无源控制策略的高压电网电压质量补偿方法与流程

专利2026-07-23  11


本发明涉及电网电压控制,特别涉及基于无源控制策略的高压电网电压质量补偿方法。


背景技术:

1、高压电网的电压质量是影响电力供应稳定性和可靠性的关键因素之一。随着可再生能源的广泛应用,电网面临的波动性和不确定性问题日益突出,现有的补偿控制方法多基于pid进行,需要大量的控制器,并进行复杂的控制参数设定。存在参数选择困难、控制成本高、补偿反应慢的技术问题。


技术实现思路

1、本发明提供基于无源控制策略的高压电网电压质量补偿方法,以解决现有技术中参数选择困难、控制成本高、补偿反应慢的技术问题,实现控制简便、降低控制成本、提高补偿响应效率的技术效果。

2、本发明提供的基于无源控制策略的高压电网电压质量补偿方法应用于能量回收式无源控制系统,所述能量回收式无源控制系统包括能量存储单元、动态电压调节器、多模态控制器,所述方法包括:

3、建立与能量回收式无源控制系统的数字通信,基于所述数字通信读取能量回收式无源控制系统的系统数据,构建数字孪生模型。

4、基于所述数字孪生模型进行能量回收式无源控制系统的控制拟合评价,根据控制拟合评价结果分布监测传感器,并建立监测传感器在数字孪生模型内的映射。

5、通过所述监测传感器建立时序监测数据,将所述时序监测数据通过映射同步至数字孪生模型内的短期电网状态预测网络,建立预测数据集,所述短期电网状态预测网络的预测数据包括电网的行为数据和可再生能源的输出数据。

6、解析多模态控制器,获取多模态控制器的自动补偿策略,并基于所述自动补偿策略进行动态电压调节器的调节分析,建立调节数据集。

7、获取能量存储单元的能量存储数据,并建立补偿目标函数。

8、将预测数据集、调节数据集、时序监测数据、能量存储数据输入至所述补偿目标函数,执行控制优化,建立优化结果,根据所述优化结果进行电网电压质量补偿。

9、在一种可行的实现方式中,所述将预测数据集、调节数据集、时序监测数据、能量存储数据输入至所述补偿目标函数,还包括:

10、解析所述预测数据集,获取时序行为预测数据和时序输出预测数据。

11、解析所述调节数据集,获取动态电压调节器的调节电压。

12、解析所述时序监测数据,获取电网需求功率,将所述时序行为预测数据和时序输出预测数据、调节电压、电网需求功率、能量存储数据作为提取的数据特征,输入至所述补偿目标函数。

13、在一种可行的实现方式中,所述补偿目标函数如下:

14、

15、

16、其中,j表征补偿目标函数,t为监测评估周期,uref表征电网理想状态下的维持电压水平,ucomp(t)为t时刻的调节电压,prenew,pred(t)为t时刻的时序输出预测数据,prenew,actual(t)为t时刻的可再生能源的实际输出数据,b表征在监测评估周期t内的封闭周期,epred(t)为t时刻的预测能量存储数据,eactual(t)为t时刻的实际能量存储数据,pdemand(t)表征t时刻的电网需求功率,为时序行为预测数据,α、β、γ、δ、δ为权重因子,分别用于调整电压稳定性、可再生能源数据预测准确性、能量存储预测准确性、电网需求与实际可再生能源输出的匹配度、预测需求和预测可再生能源输出的匹配度。

17、在一种可行的实现方式中,所述将所述时序监测数据通过映射同步至数字孪生模型内的短期电网状态预测网络,建立预测数据集,还包括:

18、调用短期电网状态预测网络的可再生能源分析子网络,通过所述可再生能源分析子网络进行天气数据读取,建立辅助输入数据。

19、通过可再生能源分析子网络进行辅助输入数据和时序监测数据的分析预测,建立可再生能源的输出数据,根据可再生能源的输出数据建立预测数据集。

20、在一种可行的实现方式中,所述根据可再生能源的输出数据建立预测数据集,还包括:

21、调用短期电网状态预测网络的行为预测子网络,通过所述行为预测子网络接收所述时序监测数据后,对所述时序监测数据进行时序分割,建立时序分割结果。

22、以时序分割结果配置自适应特征提取窗口,通过所述自适应特征提取窗口进行时序分割结果的长短时序特征提取,基于长短时序特征提取结果进行行为预测,建立电网的行为数据,根据电网的行为数据和可再生能源的输出数据建立预测数据集。

23、在一种可行的实现方式中,所述方法还包括:

24、建立时序电价集合,并配置平衡模型,所述平衡模型用于平衡电压稳定性和成本效率。

25、将所述时序电价集合和优化结果作为输入数据,通过平衡模型进行平衡分析,建立平衡分析结果。

26、根据平衡分析结果调整优化结果,以调整后的优化结果进行电网电压质量补偿。

27、在一种可行的实现方式中,所述方法还包括:

28、对所述优化结果进行补偿后监测,建立监测结果。

29、对所述监测结果进行优化控制认证,并通过优化控制认证结果建立控制反馈数据。

30、通过所述控制反馈数据进行多模态控制器的自学习反馈优化。

31、在一种可行的实现方式中,所述建立监测结果,还包括:

32、判断所述监测结果是否存在满足预设异常阈值的结果。

33、若所述监测结果存在满足预设异常阈值的结果,则报出控制异常。

34、本发明公开了基于无源控制策略的高压电网电压质量补偿方法,包括:通过数字通信读取能量回收式无源控制系统的数据,构建数字孪生模型。基于该数字孪生模型进行控制拟合评价,并根据结果分布监测传感器,在模型内映射传感器位置。通过监测传感器建立时序监测数据,同步至数字孪生模型的短期电网状态预测网络,生成预测数据集,包括电网行为数据和可再生能源输出数据。解析多模态控制器,获取自动补偿策略,并基于此进行动态电压调节器分析,建立调节数据集。获取能量存储单元的存储数据,建立补偿目标函数。将预测数据集、调节数据集、时序监测数据和能量存储数据输入补偿目标函数,执行控制优化,生成优化结果,并进行电网电压质量补偿。本发明公开的基于无源控制策略的高压电网电压质量补偿方法解决了参数选择困难、控制成本高、补偿反应慢的技术问题,实现了控制简便、降低控制成本、提高补偿响应效率的技术效果。



技术特征:

1.基于无源控制策略的高压电网电压质量补偿方法,其特征在于,所述方法应用于能量回收式无源控制系统,所述能量回收式无源控制系统包括能量存储单元、动态电压调节器、多模态控制器,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的基于无源控制策略的高压电网电压质量补偿方法,其特征在于,所述将预测数据集、调节数据集、时序监测数据、能量存储数据输入至所述补偿目标函数,还包括:

3.如权利要求2所述的基于无源控制策略的高压电网电压质量补偿方法,其特征在于,所述补偿目标函数如下:

4.如权利要求1所述的基于无源控制策略的高压电网电压质量补偿方法,其特征在于,所述将所述时序监测数据通过映射同步至数字孪生模型内的短期电网状态预测网络,建立预测数据集,还包括:

5.如权利要求4所述的基于无源控制策略的高压电网电压质量补偿方法,其特征在于,所述根据可再生能源的输出数据建立预测数据集,还包括:

6.如权利要求1所述的基于无源控制策略的高压电网电压质量补偿方法,其特征在于,所述方法还包括:

7.如权利要求1所述的基于无源控制策略的高压电网电压质量补偿方法,其特征在于,所述方法还包括:

8.如权利要求7所述的基于无源控制策略的高压电网电压质量补偿方法,其特征在于,所述建立监测结果,还包括:


技术总结
本发明公开了基于无源控制策略的高压电网电压质量补偿方法,涉及电网电压控制技术领域,所述方法包括:读取能量回收式无源控制系统数据,构建数字孪生模型;基于孪生模型进行控制拟合评价,分布监测传感器并在模型内建立映射;通过监测传感器建立时序监测数据,同步至孪生模型内的短期电网状态预测网络,建立预测数据集;解析自动补偿策略,进行动态电压调节器的调节分析,建立调节数据集;获取能量存储数据,建立补偿目标函数;将预测数据集、调节数据集、时序监测数据和能量存储数据输入补偿目标函数,执行控制优化,进行电网电压质量补偿。进而达成控制简便、降低控制成本、提高补偿响应效率的技术效果。

技术研发人员:李稳良,郭灿相
受保护的技术使用者:费莱(浙江)科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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