一种基于模型预测控制的三相不平衡处理方法及系统与流程

本发明属于数据处理，具体涉及一种基于模型预测控制的三相不平衡处理方法及系统。

背景技术：

1、在我国的电力系统规划建设中，低压配电网络是电力传输的终端环节，相对于高压和中压输电网络，低压配电网所涉及区域人口密度更大，服务范围更广，对供电安全以及电能质量的要求更高。

2、当前城乡配电网中大部分配电变压器均采用三相变压器，但是在低压配电网中用户多为单相、三相负荷混用，并存在大量的单相负荷，随着经济飞速发展，各种家用电器增加，用户之间负荷差异逐渐拉大进而造成整个台区的负荷分布出现变化。

3、在低压配电网运行过程中，电力用户用电行为的随机性和波动性，极易导致配网台区出现三相负荷不平衡的问题。用户负荷不平衡状况的无规律性和不可预知性，导致低压配电网三相负载长期性的不平衡。

4、三相负荷不平衡会引起旋转电机附加发热和振动，变压器漏磁增加和局部过热，电网线损增大以及多种保护和自动装置误动等，额外增加了配电变压器和低压配电线路的电能损耗，出现供电电压质量降低、台区线损升高以及配电变压器可用容量变小等一系列实际问题。

5、当前，为了缓解三相负荷不平衡，往往采用一旦出现不平衡度超过阈值，可能引起电流和电压波形的畸变，从而影响系统的稳定性，此时进行换相调整，可以使系统更接近平衡状态，减小不平衡对系统稳定性的影响。

6、然而，仅仅考虑三相电流不平衡度具有一定的局限性，在实际过程中存在电流不平衡度超过阈值但维持时间很短的情况，如果检测到该情况也立即换相，就会大大增加换相操作的次数，频繁的换相操作可能会带来更大的危害。同时如果仅考虑以当前时间节点的三相不平衡度进行判断换相，也会忽略换相后对后续时间段内三相配电网网络不平衡度的影响。

技术实现思路

1、为了解决仅仅考虑三相电流不平衡度具有一定的局限性，在实际过程中存在电流不平衡度超过阈值但维持时间很短的情况，如果检测到该情况也立即换相，就会大大增加换相操作的次数，频繁的换相操作可能会带来更大的危害，同时如果仅考虑以当前时间节点的三相不平衡度进行判断换相，也会忽略换相后对后续时间段内三相配电网网络不平衡度的影响的技术问题，本发明提供一种基于模型预测控制的三相不平衡处理方法及系统。

2、第一方面

3、本发明提供了一种基于模型预测控制的三相不平衡处理方法，包括：

4、s1：获取历史负荷数据；

5、s2：将所述历史负荷数据输入至时空图卷积神经网络中，得到短期电流预测结果；

6、s3：根据所述短期电流预测结果，计算三相不平衡持续累积指标；

7、s4：判断所述三相不平衡持续累积指标是否超过预设值；若是，执行下一步；否则，回到s1；

8、s5：通过换相调控模型，进行换相操作。

9、第二方面

10、本发明提供了一种基于模型预测控制的三相不平衡处理系统，包括处理器和用于存储处理器可执行指令的存储器；所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行第一方面中的基于模型预测控制的三相不平衡处理方法。

11、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益技术效果：

12、在本发明中，引入一个全新的三相不平衡持续累积指标，将历史负荷数据输入至时空图卷积神经网络中，得到短期电流预测结果，进而计算出三相不平衡持续累积指标，当三相不平衡持续累积指标超过预设值时进行换相操作。三相不平衡持续累积指标考虑了历史上一段时间内的不平衡情况，并且根据短期电流预测结果计算得出，将后续时间段内三相配电网网络不平衡度纳入考虑范围，而不仅仅是某一时刻的瞬时不平衡度，避免误判，减少误判导致的频繁换相操作，提升电力设备的稳定性和安全性，使得电力系统的运行调控更加精准和可靠。

技术特征：

1.一种基于模型预测控制的三相不平衡处理方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于模型预测控制的三相不平衡处理方法，其特征在于，所述s3具体包括：

3.根据权利要求1所述的基于模型预测控制的三相不平衡处理方法，其特征在于，所述换相调控模型的训练方法包括：

4.根据权利要求3所述的基于模型预测控制的三相不平衡处理方法，其特征在于，所述目标函数具体为：

5.根据权利要求3所述的基于模型预测控制的三相不平衡处理方法，其特征在于，所述约束条件具体为：

6.根据权利要求3所述的基于模型预测控制的三相不平衡处理方法，其特征在于，所述s503包括：

7.根据权利要求6所述的基于模型预测控制的三相不平衡处理方法，其特征在于，所述s5031具体包括：

8.根据权利要求6所述的基于模型预测控制的三相不平衡处理方法，其特征在于，所述s5032具体包括：

9.根据权利要求6所述的基于模型预测控制的三相不平衡处理方法，其特征在于，所述s5033具体包括：

10.一种基于模型预测控制的三相不平衡处理系统，其特征在于，包括处理器和用于存储处理器可执行指令的存储器；所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行权利要求1至9中任意一项所述的基于模型预测控制的三相不平衡处理方法。

技术总结本发明公开了一种基于模型预测控制的三相不平衡处理方法及系统，属于数据处理技术领域，方法包括：获取历史负荷数据；将历史负荷数据输入至时空图卷积神经网络中，得到短期电流预测结果；根据短期电流预测结果，计算三相不平衡持续累积指标；判断三相不平衡持续累积指标是否超过预设值；若是，执行下一步；通过换相调控模型，进行换相操作。在本发明中，引入一个全新的三相不平衡持续累积指标，当三相不平衡持续累积指标超过预设值时进行换相操作，三相不平衡持续累积指标考虑了历史上一段时间内的不平衡情况，而不仅仅是某一时刻的瞬时不平衡度，避免误判，减少误判导致的频繁换相操作，提升电力设备的稳定性和安全性。技术研发人员：程铖,周桂珍,叶超,陆海鹏,马越,王继磊,潘金丽,周滢,陆晗玉,江春苗,倪夏冰,沈航,汪永红,戴毅,黄帅,钱家阳受保护的技术使用者：杭州电力设备制造有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29