本發(fā)明涉及配電設(shè)備，具體為一種低壓配電網(wǎng)末端低電壓治理裝置均壓電路的控制方法。
背景技術(shù)：
1、在低壓配電網(wǎng)末端，由于線路阻抗增大、負(fù)載波動劇烈及新能源接入等因素，電壓暫降、諧波污染等問題日益突出。據(jù)統(tǒng)計，我國農(nóng)村電網(wǎng)末端電壓合格率不足92%，電壓暫降造成的工業(yè)設(shè)備停機(jī)年損失超過50億元。傳統(tǒng)治理方案存在以下缺陷：
2、響應(yīng)滯后：基于機(jī)械開關(guān)的無功補償裝置（如svc）響應(yīng)速度>50ms，無法應(yīng)對快速電壓波動；
3、儲能管理粗放：單一儲能單元缺乏智能協(xié)同控制，鋰電池循環(huán)壽命不足800次；
4、適應(yīng)能力差：無法動態(tài)識別電網(wǎng)拓?fù)渥兓a償策略針對性不足；
5、諧波治理局限：apf裝置與無功補償設(shè)備獨立運行，缺乏多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種低壓配電網(wǎng)末端低電壓治理裝置均壓電路的控制方法，解決了我國農(nóng)村電網(wǎng)末端電壓合格率低，傳統(tǒng)治理方案存在響應(yīng)滯后、儲能管理粗放、適應(yīng)能力差、諧波治理局限的問題。
2、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種低壓配電網(wǎng)末端低電壓治理裝置均壓電路的控制方法，包括以下步驟：
3、步驟一、多參數(shù)實時采集：智能檢測模塊通過傳感器實時采集電壓、電流、諧波參數(shù)；
4、步驟二、動態(tài)拓?fù)漕A(yù)判：多模態(tài)控制模塊根據(jù)采集到的參數(shù)預(yù)判電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；
5、步驟三、電壓趨勢預(yù)測結(jié)果：智能檢測模塊分析電壓趨勢，預(yù)測電壓下降還是上升；
6、步驟四、選擇補償模式：根據(jù)電壓趨勢預(yù)測結(jié)果，選擇超級電容優(yōu)先補償模式還是鋰電池吸收多余能量模式；
7、步驟五、混合儲能協(xié)同控制：多模態(tài)控制模塊協(xié)調(diào)混合儲能執(zhí)行單元控制超級電容和鋰電池的充放電；
8、步驟六、儲能soc狀態(tài)判斷：檢查超級電容和鋰電池的soc狀態(tài)；
9、步驟七、執(zhí)行相應(yīng)操作：根據(jù)soc狀態(tài)，啟動鋰電池充電保護(hù)、執(zhí)行多目標(biāo)補償還是停止鋰電池充電；
10、步驟八、多目標(biāo)補償執(zhí)行：動態(tài)均壓補償電路執(zhí)行電壓補償和諧波抑制；
11、步驟九、閉環(huán)反饋優(yōu)化：系統(tǒng)根據(jù)補償效果進(jìn)行閉環(huán)反饋優(yōu)化。
12、優(yōu)選的，所述動態(tài)拓?fù)漕A(yù)判步驟中利用采集參數(shù)預(yù)判電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用動態(tài)鏈路預(yù)測算法，融合網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蛯傩孕畔?，預(yù)測電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化，為補償模式選擇提供依據(jù)。
13、優(yōu)選的，所述電壓趨勢預(yù)測步驟中通過lstm算法分析歷史電壓數(shù)據(jù)，捕捉長期依賴關(guān)系，預(yù)測電壓升降趨勢，決定選擇超級電容補償還是鋰電池吸收能量模式。
14、優(yōu)選的，所述選擇補償模式步驟中輸入未來100mslstm網(wǎng)絡(luò)預(yù)測的電壓趨勢進(jìn)行決策，且決策規(guī)則為：
15、若預(yù)測電壓低于閾值，可設(shè)定為標(biāo)稱電壓的90%，則激活超級電容組，利用其高功率密度特性快速補償；
16、若預(yù)測電壓上升超過閾值，可設(shè)定為標(biāo)稱電壓的110%，則切換鋰電池組吸收多余能量，防止過壓。
17、優(yōu)選的，所述混合儲能協(xié)同控制采用模型預(yù)測控制算法，實時優(yōu)化超級電容和鋰電池的充放電功率，平衡功率與能量需求。
18、優(yōu)選的，所述儲能soc狀態(tài)判斷通過安時積分法、卡爾曼濾波法估算電池soc，結(jié)合開路電壓法校準(zhǔn)。
19、優(yōu)選的，所述執(zhí)行相應(yīng)操作步驟中輸入超級電容和鋰電池的實時soc值進(jìn)行決策，且決策規(guī)則為：
20、soc<30%：鋰電池進(jìn)入充電保護(hù)模式，僅允許超級電容參與瞬時補償；
21、30%≤soc≤80%：雙儲能協(xié)同工作，超級電容處理高頻波動，鋰電池提供持續(xù)支撐；
22、soc>80%：鋰電池停止充電，僅作為備用電源，避免過充風(fēng)險。
23、優(yōu)選的，所述多目標(biāo)補償執(zhí)行步驟中動態(tài)均壓補償電路通過調(diào)節(jié)電感電流模式，執(zhí)行電壓補償和諧波抑制，提升電網(wǎng)末端電壓質(zhì)量，抑制諧波干擾。
24、優(yōu)選的，所述閉環(huán)反饋優(yōu)化步驟中采用nsga-ii遺傳算法求解多目標(biāo)模型，結(jié)合層次分析法確定最優(yōu)解。
25、本發(fā)明公開了一種低壓配電網(wǎng)末端低電壓治理裝置均壓電路的控制方法，其具備的有益效果如下：
26、該低壓配電網(wǎng)末端低電壓治理裝置均壓電路的控制方法，lstm神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)100ms級電壓趨勢預(yù)測，動態(tài)鏈路預(yù)測算法構(gòu)建電網(wǎng)數(shù)字孿生，預(yù)測準(zhǔn)確率較高，超級電容與鋰電池功率型-能量型互補，模型預(yù)測控制算法實現(xiàn)充放電功率動態(tài)分配，鋰電池壽命延長，nsga-ii遺傳算法同步優(yōu)化電壓補償、諧波抑制、儲能保護(hù)三目標(biāo)，諧波抑制率提升，電壓暫降恢復(fù)時間縮短，通過動態(tài)預(yù)測、混合儲能協(xié)同、多目標(biāo)優(yōu)化三大核心創(chuàng)新，顯著提升了低壓配電網(wǎng)末端的電壓治理效能。
27、該低壓配電網(wǎng)末端低電壓治理裝置均壓電路的控制方法，智能檢測模塊通過霍爾傳感器、羅氏線圈等采集三相電壓/電流，fft算法同步提取50次以下諧波成分，數(shù)據(jù)經(jīng)抗混疊濾波和24位adc轉(zhuǎn)換后，通過雙冗余can總線傳輸至多模態(tài)控制模塊，多模態(tài)控制模塊執(zhí)行雙重預(yù)測，利用lstm網(wǎng)絡(luò)分析歷史數(shù)據(jù)，時間窗10s，預(yù)測未來100ms電壓趨勢，利用動態(tài)鏈路預(yù)測算法融合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)預(yù)判電網(wǎng)運行狀態(tài)，根據(jù)預(yù)測結(jié)果選擇補償模式，電壓<90%un時激活超級電容組，最大放電功率500kw，電壓>110%un時切換鋰電池組吸收能量，吸收功率300kw，混合儲能執(zhí)行單元接收pwm控制信號，超級電容通過三電平anpc逆變器注入補償電流，鋰電池經(jīng)雙向dc-dc變換器調(diào)節(jié)充放電功率，動態(tài)均壓補償電路同步執(zhí)行apf模式補償電壓暫降，svg模式抑制諧波。
28、該低壓配電網(wǎng)末端低電壓治理裝置均壓電路的控制方法，智能檢測模塊由高精度傳感器陣列與信號處理單元組成，高精度傳感器陣列為電壓傳感器和電流傳感器，電壓傳感器采用光纖傳感技術(shù)，測量精度±0.2%，響應(yīng)時間<1μs，電流傳感器基于羅氏線圈原理，量程0-1000a，線性度誤差<0.5%；信號處理單元采用諧波分析單元，內(nèi)置fft算法，可實時提取50次以下諧波分量，并采用雙dsp架構(gòu)分別負(fù)責(zé)實時數(shù)據(jù)采集與復(fù)雜算法運算；電壓趨勢預(yù)測算法基于lstm網(wǎng)絡(luò)，輸入歷史數(shù)據(jù)窗口為10個周波，預(yù)測未來100ms電壓變化趨勢，均方誤差控制在0.005以內(nèi)。
1.一種低壓配電網(wǎng)末端低電壓治理裝置均壓電路的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓配電網(wǎng)末端低電壓治理裝置均壓電路的控制方法，其特征在于，所述動態(tài)拓?fù)漕A(yù)判步驟中利用采集參數(shù)預(yù)判電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用動態(tài)鏈路預(yù)測算法，融合網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蛯傩孕畔ⅲA(yù)測電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化，為補償模式選擇提供依據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓配電網(wǎng)末端低電壓治理裝置均壓電路的控制方法，其特征在于，所述電壓趨勢預(yù)測步驟中通過lstm算法分析歷史電壓數(shù)據(jù)，捕捉長期依賴關(guān)系，預(yù)測電壓升降趨勢，決定選擇超級電容補償還是鋰電池吸收能量模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓配電網(wǎng)末端低電壓治理裝置均壓電路的控制方法，其特征在于，所述選擇補償模式步驟中輸入未來100mslstm網(wǎng)絡(luò)預(yù)測的電壓趨勢進(jìn)行決策，且決策規(guī)則為：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓配電網(wǎng)末端低電壓治理裝置均壓電路的控制方法，其特征在于，所述混合儲能協(xié)同控制采用模型預(yù)測控制算法，實時優(yōu)化超級電容和鋰電池的充放電功率，平衡功率與能量需求。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓配電網(wǎng)末端低電壓治理裝置均壓電路的控制方法，其特征在于，所述儲能soc狀態(tài)判斷通過安時積分法、卡爾曼濾波法估算電池soc，結(jié)合開路電壓法校準(zhǔn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓配電網(wǎng)末端低電壓治理裝置均壓電路的控制方法，其特征在于，所述執(zhí)行相應(yīng)操作步驟中輸入超級電容和鋰電池的實時soc值進(jìn)行決策，且決策規(guī)則為：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓配電網(wǎng)末端低電壓治理裝置均壓電路的控制方法，其特征在于，所述多目標(biāo)補償執(zhí)行步驟中動態(tài)均壓補償電路通過調(diào)節(jié)電感電流模式，執(zhí)行電壓補償和諧波抑制，提升電網(wǎng)末端電壓質(zhì)量，抑制諧波干擾。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓配電網(wǎng)末端低電壓治理裝置均壓電路的控制方法，其特征在于，所述閉環(huán)反饋優(yōu)化步驟中采用nsga-ii遺傳算法求解多目標(biāo)模型，結(jié)合層次分析法確定最優(yōu)解。