[發明專利]基于動態策略分析的新能源電能質量控制系統及方法

有效

• 申請號: 202010421299.3
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111478327B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 徐富祥;張治德;隋峰
• 申請（專利權）人: 山東山大世紀科技有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 濟南知來知識產權代理事務所(普通合伙) 37276
• 代理人: 崔靜

1.基于動態策略分析的新能源電能質量控制系統，所述系統包括：用電網絡、傳感器組和電能控制系統；所述傳感器組包括若干個傳感器，均勻安置于用電網絡中，采集用電網絡中的電能參數，將采集到的電能參數發送至電能控制系統；所述電能控制系統根據采集到的電能參數調節用電網絡的運行，進行電能質量控制；其特征在于，所述電能控制系統包括：電能信號分析裝置、動態策略分析裝置、電能調節裝置；所述電能信號分析裝置，針對采集到的電能參數，對用電網絡中的電能運行狀態進行信號分析，得出信號分析結果，將信號分析結果發送至動態策略分析裝置；所述動態策略分析裝置，根據信號分析結果，使用預設的動態策略分析模型，分析當前實時的用電網絡的運行狀態是否滿足設定的條件，若不滿足預設的條件，找出當前用電網絡的運行狀態與預設條件的偏移，根據找出的偏移，發送控制命令至電能調節裝置；電能調節裝置根據接收到的控制命令，控制用電網絡的運行，進而實現電能質量控制；所述找出當前用電網絡的運行狀態與預設條件的偏移的方法執行以下步驟：進行數據建模；進行偏移分析，包括：根據建立的模型，采用如下公式，計算模型生成的電能運行狀態與預設的條件進行偏移計算，即得到R²得分，得分越高，表示偏移越小，當偏移在設定的閾值范圍內時，則不進行進一步操作，若偏移超過設定的閾值，則發送控制命令至電能調節裝置；電能調節裝置根據接收到的控制命令，控制用電網絡的運行，進而實現電能質量控制；其中y代表模型生成的偏移，為預測值；代表預設的條件；為模型生成的平均值；n_samples代表進入模型的數據量的大小。

2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述傳感器組至少包括：溫度傳感器組、電壓傳感器組、電流傳感器組、電弧傳感器組、信號采集裝置和數據轉換裝置；所述溫度傳感器組包含若干個溫度傳感器，采集用電網絡中各處的溫度數據；所述電壓傳感器組包含若干個電壓傳感器，采集用電網絡中各處的電壓數據；所述電流傳感器組包含若干個電流傳感器，采集用電網絡中各處的電流數據；所述電弧傳感器組包含若干個電弧傳感器，采集用電網絡中各處的電弧數據；所述信號采集裝置包括若干個采集器，均勻設置于用電網絡中，獲取用電網絡中的實時電信號；所述數據轉換裝置，將前述各個傳感器組以及信號采集裝置獲取的數據和電信號進行模/數轉換后，發送至電能控制系統。

3.如權利要求2所述的系統，其特征在于，所述電能信號分析裝置，針對采集到的電能參數，對用電網絡中的電能運行狀態進行信號分析，得出信號分析結果的方法執行以下步驟：步驟1：對接收到的參數進行預處理的步驟；步驟2：根據預處理后的參數，進行信號降噪的步驟；步驟3：對降噪后的信號進行信號分析和展示的步驟；其中，步驟2具體包括：根據接收到的參數，建立初始的電信號用如下公式表示：P_P＝Asincos(wt+kx)；其信號能密度為：其中，A為信號幅度；w為信號的相位；t為信號時間參數；k為修正系數，為任意正整數；x為修正幅度，為任意正小數；ρ為能量密度常數；c為信號傳播速度常數；將初始信號分為三個部分，分別為：噪聲信號部分、信號部分和誤差信號部分；根據噪聲信號部分產生的噪聲信號和誤差信號部分產生的誤差信號，調整輸出信號，使得輸出信號的輸出為：P_s＝βAcos(wt-kx+α)；其中，β為輸出信號的幅度增強系數，為小于1的任意正數；α為相位修正值，設定范圍為0～π；使得輸出信號的信號能密度為：由此計算得到信號級差：信號輸出單元最終根據信號級差，調整輸出信號的參數，使得β為1，α為π，得到最終的輸出信號，將最終的輸出信號進行濾信號后，輸出降噪后的最終的信號。

4.如權利要求3所述的系統，其特征在于，所述步驟3對降噪后的信號進行信號分析和展示的步驟包括：建立信號分析的狀態方程，所述狀態方程使用如下公式表示：其中，k為時刻，s_k∈Rⁿ為狀態向量；z_k為觀測向量；f_k為系統函數；w_k為信號的水平分量；h_k為信號的豎直分量；v_k為觀測函數；將分析出的結果，進行可視化展示。