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专利号: 2018100137002
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种含分布式电源配电网的电能质量多时段综合预警方法,分布式电源简称DG,电能质量简称PQ,包括如下步骤:步骤1、DG并网前的PQ影响预评估:DG接入并网运行将给配电网带来PQ方面的影响;在DG规划阶段或DG未并网运行之前,无法获得系统PQ的实测数据,但根据DG类型、DG接入位置及容量、DG输出功率预测值、线路阻抗相关数据,采用构建等效模型及潮流计算方法,基于公式(1)能够实现关键节点并网前、后电压差和电压波动情况的分析,从而预评估DG接入并网运行对原配电网可能造成的PQ影响:其中,ΔU为接入点DG并网前、后的电压差,R0为配电网主电源到DG接入点之间的等效电阻,Ppv为预计接入的DG容量,UN为接入点的额定电压;

步骤2、DG并网后的实时PQ数据获取:在DG接入点布置PQ监测装置,实现含DG配电网PQ数据的实时采集,并将有效信息传送到目标配电网管理中心的PQ监测站服务器,在此由PQ分析软件实现电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡度、总谐波畸变率这四项PQ单项指标值的计算;

步骤3、DG并网后的未来时段PQ预测:在充分考虑影响DG出力的多种因素以及电网负荷变化情况下,构建基于GRNN神经网络的PQ预测模型,并将其预测结果作为未来时段PQ预警的依据;

步骤301,构建广义回归神经网络的PQ预测模型,广义回归神经网络简称GRNN神经网络:以所选取的PQ影响因素为输入变量,以各单项稳态PQ指标为输出变量,分别构建基于GRNN神经网络的各单项稳态PQ指标的预测模型;

步骤302,GRNN神经网络PQ预测模型的训练:以系统采集保存的各历史时段的PQ指标数据为输出数据组,以对应时段的环境因素及负荷数据为输入数据组,进行PQ预测神经网络的训练,直至训练结果满足误差允许;

步骤303,未来目标时段的PQ预测:基于已完成训练的GRNN神经网络PQ预测模型,以未来目标时段的环境因素和负荷预测数据作为输入数据,实现含DG配电网未来目标时段的PQ指标数据预测;

步骤4、各PQ预警等级的阈值设置:针对各PQ指标项分别确定各预警等级的阈值;为避免PQ数据在阈值附近波动造成的预警信息频繁变化的困扰,设置阈值越限呆滞区;

步骤401,各预警等级阈值设置:根据各稳态PQ指标的国家标准以及专家经验,将各稳态PQ指标的国家标准中规定的“不合格”限值进一步划分为从“轻微”预警到“严重”预警的多个预警等级阈值;

步骤402,阈值越限呆滞区设置:为避免PQ数据在阈值附近波动时,可能导致预警信息频繁变化从而困扰工作人员的缺陷,为各预警等级的阈值分别设置阈值越限呆滞区,添加阈值上限和阈值下限,PQ数据未超出阈值越限呆滞区范围预警等级将不会改变:A)高预警等级的阈值下限Δx1:当PQ指标偏差程度增加越过高预警等级阈值时,系统由低预警等级转换为更高一级的预警等级;随后若PQ指标值在高预警等级阈值附近上下波动,只有当其值跌落超出由高预警等级的阈值下限Δx1形成的越限呆滞区范围,系统才能恢复为低预警等级;

B)低预警等级的阈值上限Δx2:当PQ指标偏差程度降低越过低预警等级阈值时,系统由高预警等级转换为更低一级的预警等级;随后若PQ指标值在低预警等级阈值附近上下波动,只有当其值升高超出由低预警等级的阈值上限Δx2形成的越限呆滞区范围,系统才能恢复为高预警等级;

步骤5、构建多时段综合PQ预警机制:DG并网接入前、DG并网接入后实时运行和未来时段不同场景下,PQ预警具有各自不同的意义和特征;实现上述多场景下含DG配电网的多时段综合PQ预警机制为:步骤501,DG并网前的PQ预评估预警:在DG并网前,依据步骤1对其并网接入可能造成的PQ影响进行预评估,并将预评估结果与国家PQ标准限值进行对比;若不超标则允许DG并网接入,若超标则发出预警告示,告知电网管理者或DG用户进行DG接入容量和地址的重新规划;

步骤502,DG并网后的PQ实测预警:在DG接入电网后,根据步骤2所获得的含DG配电网PQ实时监测数据与根据步骤4所获得的各预警等级阈值进行比较;依据系统给出的各项PQ指标的预警等级,对出现PQ指标异常或超标的相关线路及时给出告警;

步骤503,DG并网后的PQ预测预警:在DG接入电网后,根据步骤3所获得的含DG配电网的未来时段的PQ预测数据与根据步骤4所获得的各预警等级阈值进行比较;依据系统给出的各项PQ指标的预警等级,对预测可能出现PQ指标异常或超标的相关线路及时给出告警。