本發明涉及電(dian)力系統(tong)領域，具(ju)體涉及一種(zhong)在(zai)線調節配電(dian)臺區(qu)分(fen)支線損(sun)的(de)方法、系統(tong)、設備和介(jie)質。

背景技術：

1、在現代(dai)電(dian)力(li)系統中(zhong)，低壓配電(dian)臺(tai)區作為電(dian)能(neng)分配的(de)(de)(de)(de)關鍵環節，其運行效率和(he)經濟性(xing)對(dui)整個(ge)電(dian)網(wang)的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)能(neng)耗具有(you)重要影響。由(you)于三相不(bu)平衡度的(de)(de)(de)(de)存在，配電(dian)臺(tai)區的(de)(de)(de)(de)分支(zhi)線損問題尤為突出，這不(bu)僅增加(jia)了電(dian)網(wang)的(de)(de)(de)(de)運行成本，還可(ke)能(neng)影響電(dian)力(li)供應的(de)(de)(de)(de)質量和(he)可(ke)靠性(xing)。傳統的(de)(de)(de)(de)線損調節方法(fa)多依(yi)賴于固(gu)定(ding)參數的(de)(de)(de)(de)人工調節，缺乏對(dui)電(dian)網(wang)動(dong)態變(bian)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)適(shi)應能(neng)力(li)，難以(yi)實現對(dui)三相不(bu)平衡度的(de)(de)(de)(de)有(you)效控制，且無(wu)法(fa)達到(dao)全局(ju)優化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)調節效果。

2、隨著(zhu)電(dian)力需求的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)斷增長和電(dian)網(wang)規模的(de)(de)(de)(de)(de)擴大，傳統的(de)(de)(de)(de)(de)線(xian)損調(diao)(diao)節方法(fa)已(yi)無法(fa)滿(man)足高效、智能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)網(wang)管理(li)需求。特別(bie)是(shi)在負荷波動較大或(huo)電(dian)網(wang)結構(gou)復雜的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，如何實現對(dui)配(pei)電(dian)臺區分支(zhi)線(xian)損的(de)(de)(de)(de)(de)在線(xian)調(diao)(diao)節，成為了電(dian)力系統領域亟待解決的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術難(nan)題。此外(wai)，由(you)于缺乏有(you)(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)實時監測和智能(neng)調(diao)(diao)節手(shou)段，現有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)節策略往(wang)往(wang)難(nan)以快(kuai)速響應電(dian)網(wang)狀態的(de)(de)(de)(de)(de)變化，導(dao)致線(xian)損問題得不(bu)到及(ji)時有(you)(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)控制。

技術實現思路

1、本發明的(de)目(mu)的(de)在于提供一種在線調節配電臺區分支線損(sun)的(de)方法、系統、設備和(he)介質，以解(jie)決低壓(ya)配電臺區由于三相不平衡度引起的(de)增量(liang)分支線損(sun)問題。

2、為實(shi)現上述目(mu)的，采用如下技術(shu)方(fang)案。

3、一種在線調節配電臺(tai)區分支線損的方法，包括(kuo)以下步驟：

4、基于換相(xiang)開關的配電臺區系統及拓撲結構，建立(li)低壓配電網系統仿真模型；

5、利(li)用(yong)低壓配電網系統仿真(zhen)模(mo)型實(shi)時(shi)采集(ji)并確定臺區分支的(de)負荷(he)相序和負荷(he)電流，得到初(chu)始(shi)運行數據(ju)集(ji)；

6、根據初始運行數據集，通過改進的模擬退火(huo)算法對(dui)三相(xiang)相(xiang)序排列(lie)(lie)進行全局優(you)化(hua)，獲(huo)得優(you)化(hua)后的三相(xiang)相(xiang)序排列(lie)(lie)；

7、實(shi)施優(you)化后的(de)三相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)序排列，通(tong)過智能終端控制換相(xiang)(xiang)開關(guan)，調(diao)整實(shi)際負荷相(xiang)(xiang)序。

8、可選(xuan)的(de)，低壓配電網(wang)系統仿真模型的(de)建(jian)模步驟包(bao)括：

9、獲取電網運(yun)行參數(shu)；所述電網運(yun)行參數(shu)包括換相開關的配(pei)電臺區系(xi)統及拓撲結構；

10、根據得到的電網運行參數，對電網物(wu)理(li)行為進行精確模擬；

11、模擬電(dian)網(wang)(wang)負荷的(de)動態(tai)變化，通過輸(shu)入時(shi)間序列數據或隨機生成負荷模式，反映實際(ji)電(dian)網(wang)(wang)在不同(tong)時(shi)間段的(de)負荷波動，得到低壓(ya)配電(dian)網(wang)(wang)系統仿真模型(xing)。

12、可選的，根據初始運(yun)行數(shu)據集，通(tong)過改進(jin)的模擬退(tui)火算法對三(san)相(xiang)相(xiang)序(xu)排(pai)列(lie)(lie)進(jin)行全局優化，獲得優化后(hou)的三(san)相(xiang)相(xiang)序(xu)排(pai)列(lie)(lie)，包括以下子步驟：

13、在低(di)壓(ya)配(pei)電(dian)網(wang)系統仿(fang)真模(mo)型中輸入初始(shi)運行(xing)數據集；

14、初(chu)始化算法(fa)參數(shu)，包括(kuo)初(chu)始溫(wen)度(du)、溫(wen)度(du)下限(xian)、溫(wen)度(du)衰(shuai)減率、每個溫(wen)度(du)的迭(die)代次數(shu)和粒子維度(du)；

15、根據(ju)實時(shi)采集的(de)負荷(he)相(xiang)序和負荷(he)電流數據(ju)，生成表示配電網(wang)中當前三相(xiang)負荷(he)分布的(de)當前相(xiang)序排列(lie)解；

16、基(ji)于概(gai)率(lv)分(fen)布隨(sui)(sui)機擾動(dong)當(dang)(dang)前(qian)(qian)(qian)相(xiang)(xiang)(xiang)序(xu)(xu)(xu)排(pai)(pai)(pai)列(lie)解(jie)(jie)，生成(cheng)(cheng)新(xin)(xin)(xin)(xin)的(de)相(xiang)(xiang)(xiang)序(xu)(xu)(xu)排(pai)(pai)(pai)列(lie)解(jie)(jie)；應用metropolis準(zhun)則，根(gen)據當(dang)(dang)前(qian)(qian)(qian)相(xiang)(xiang)(xiang)序(xu)(xu)(xu)排(pai)(pai)(pai)列(lie)解(jie)(jie)和新(xin)(xin)(xin)(xin)的(de)相(xiang)(xiang)(xiang)序(xu)(xu)(xu)排(pai)(pai)(pai)列(lie)解(jie)(jie)目(mu)標函數(shu)(shu)值的(de)差值、以及當(dang)(dang)前(qian)(qian)(qian)溫度(du)，計(ji)算(suan)接(jie)(jie)受新(xin)(xin)(xin)(xin)的(de)相(xiang)(xiang)(xiang)序(xu)(xu)(xu)排(pai)(pai)(pai)列(lie)解(jie)(jie)的(de)接(jie)(jie)受概(gai)率(lv)；根(gen)據接(jie)(jie)收(shou)概(gai)率(lv)隨(sui)(sui)機決定(ding)是(shi)(shi)否接(jie)(jie)受新(xin)(xin)(xin)(xin)的(de)相(xiang)(xiang)(xiang)序(xu)(xu)(xu)排(pai)(pai)(pai)列(lie)解(jie)(jie)，如果(guo)接(jie)(jie)受，則新(xin)(xin)(xin)(xin)的(de)相(xiang)(xiang)(xiang)序(xu)(xu)(xu)排(pai)(pai)(pai)列(lie)解(jie)(jie)作(zuo)為當(dang)(dang)前(qian)(qian)(qian)相(xiang)(xiang)(xiang)序(xu)(xu)(xu)排(pai)(pai)(pai)列(lie)解(jie)(jie)，否則保持當(dang)(dang)前(qian)(qian)(qian)相(xiang)(xiang)(xiang)序(xu)(xu)(xu)排(pai)(pai)(pai)列(lie)解(jie)(jie)不變；在當(dang)(dang)前(qian)(qian)(qian)溫度(du)進行(xing)迭(die)(die)代，當(dang)(dang)達到預(yu)定(ding)迭(die)(die)代次數(shu)(shu)時，判斷(duan)當(dang)(dang)前(qian)(qian)(qian)溫度(du)是(shi)(shi)否達到預(yu)設(she)的(de)溫度(du)下限(xian)，若是(shi)(shi)，則完成(cheng)(cheng)全局(ju)搜索(suo)，若否，則更(geng)新(xin)(xin)(xin)(xin)溫度(du)，根(gen)據預(yu)設(she)的(de)溫度(du)衰減率(lv)計(ji)算(suan)新(xin)(xin)(xin)(xin)的(de)當(dang)(dang)前(qian)(qian)(qian)溫度(du)，重置迭(die)(die)代次數(shu)(shu)，重新(xin)(xin)(xin)(xin)在當(dang)(dang)前(qian)(qian)(qian)溫度(du)進行(xing)迭(die)(die)代；

17、完成全(quan)局搜索后，從(cong)所有(you)(you)接(jie)受的(de)相序(xu)排列解中(zhong)選擇具有(you)(you)最小(xiao)分支線損的(de)目標函數值對應的(de)相序(xu)排列解，作為全(quan)局最優三相相序(xu)排列解。

18、可選的(de)，還包括以下步驟：

19、再次(ci)利用低壓配電網(wang)系統仿真模型(xing)采集并確定臺區(qu)分支的負(fu)荷(he)相序(xu)和負(fu)荷(he)電流，得到(dao)優化后(hou)的數據集；

20、將優化(hua)后的(de)數據集與初始運行數據集進(jin)行比較，驗證(zheng)改(gai)進(jin)模擬退(tui)火算法的(de)全局優化(hua)能(neng)力，評估分支線(xian)損的(de)減(jian)少(shao)量和三相不平(ping)衡度的(de)改(gai)善情(qing)況。

21、一種在線(xian)調(diao)節配電(dian)臺(tai)區分支線(xian)損的系統，包括：

22、仿(fang)真建模模塊，用于基于換相開關(guan)的配電臺區系統(tong)及拓撲結(jie)構，建立(li)低(di)壓配電網(wang)系統(tong)仿(fang)真模型；

23、數據(ju)處理模塊，用于利用低壓配電(dian)網系(xi)統仿真(zhen)模型(xing)實時采集并確定(ding)臺(tai)區(qu)分支(zhi)的負(fu)荷相序和(he)負(fu)荷電(dian)流，得到(dao)初始運行(xing)數據(ju)集；

24、優(you)(you)化(hua)算法模塊(kuai)，用于根據初始運(yun)行數據集，通過(guo)改(gai)進(jin)的(de)模擬(ni)退火算法對三(san)相相序(xu)(xu)排列進(jin)行全局(ju)優(you)(you)化(hua)，獲(huo)得優(you)(you)化(hua)后的(de)三(san)相相序(xu)(xu)排列；

25、智能終(zhong)端模塊，用于(yu)實施優化后的三相相序排列(lie)，通過智能終(zhong)端控制換相開關，調整實際負荷相序。

26、可選的，還包括(kuo)通信模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)，所述通信模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)通過無(wu)線或(huo)有線方式與智(zhi)能終端模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)、數據處理模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)和(he)優化算法模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)相連接，通信模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)用于在智(zhi)能終端模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)、數據處理模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)和(he)優化算法模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)之間傳遞數據和(he)指(zhi)令。

27、可選的，優化算(suan)法模塊還包括參數(shu)調(diao)整(zheng)單(dan)元，參數(shu)調(diao)整(zheng)單(dan)元根(gen)據電(dian)網負(fu)荷(he)的變(bian)化趨(qu)勢和歷史數(shu)據，自動調(diao)整(zheng)模擬退(tui)火算(suan)法中(zhong)的初始溫度、溫度衰減率和迭(die)代(dai)次數(shu)。

28、可選的，還包括(kuo)效果評估模塊，用于評估優化后的三(san)相不(bu)平衡度和分支線損，并(bing)提(ti)供反饋至優化算法模塊，以不(bu)斷優化調節策(ce)略。

29、一種電子(zi)設備，包括處(chu)理器(qi)和存(cun)儲(chu)器(qi)，所(suo)述處(chu)理器(qi)用于執(zhi)行(xing)存(cun)儲(chu)器(qi)中存(cun)儲(chu)的計算機(ji)程序(xu)以實現所(suo)述的一種在線調節(jie)配電臺區分支線損的方法。

30、一種計算機可(ke)讀存(cun)儲介質，所述存(cun)儲介質存(cun)儲有計算機指(zhi)令(ling)，所述計算機指(zhi)令(ling)用(yong)于使處理器執行時(shi)實現所述的方法(fa)。

31、與現(xian)有(you)(you)技術相比，本發明具(ju)有(you)(you)以下有(you)(you)益效果：

32、1、本發明提(ti)供的(de)在線調(diao)(diao)節方法能夠根據電(dian)(dian)網狀態和(he)負荷(he)變化實時調(diao)(diao)整(zheng)調(diao)(diao)節策(ce)略，通(tong)過自適應參(can)數調(diao)(diao)節方法，提(ti)高分支線損(sun)調(diao)(diao)節的(de)適應性和(he)效(xiao)(xiao)率。改進的(de)模擬退火算(suan)法具有全局搜索(suo)能力，能夠避免(mian)陷(xian)入局部最優解，從(cong)而找到更(geng)優的(de)三(san)相相序(xu)排列，有效(xiao)(xiao)減少分支線損(sun)。解決(jue)了低壓配(pei)電(dian)(dian)臺區由于三(san)相不平(ping)衡(heng)度引起的(de)增量分支線損(sun)問(wen)題。

33、2、本發明通過智(zhi)能終(zhong)端實(shi)時(shi)監測三相(xiang)電(dian)流、電(dian)壓數據，并將優(you)化后的(de)相(xiang)序排列應用于實(shi)際電(dian)網，實(shi)現對換(huan)相(xiang)開關的(de)精確控制。

34、3、本(ben)發明(ming)整個調節過程自動化程度(du)高，減少了人工干預，降低了運維成本(ben)，同時提高了系統(tong)的穩定性(xing)和可靠性(xing)。

35、4、本發明系統能(neng)夠實時采集電網運行(xing)(xing)數據，并通(tong)過數據處(chu)理模塊進行(xing)(xing)分析(xi)，為優(you)化算法(fa)(fa)提供準確的輸入(ru)數據。通(tong)過結果驗證模塊，可以直觀展示優(you)化前后的電網狀態，驗證算法(fa)(fa)的優(you)化效果，確保線損減少(shao)和(he)三相(xiang)不平衡度的改善。

36、5、本(ben)發(fa)明的(de)(de)(de)系統整合了(le)(le)智能(neng)終(zhong)端、換相器、通(tong)信模塊(kuai)(kuai)和(he)優(you)化算法集成模塊(kuai)(kuai)，形成了(le)(le)一個完整的(de)(de)(de)在線(xian)調(diao)節(jie)(jie)平臺，提(ti)高了(le)(le)系統的(de)(de)(de)集成度和(he)操作便利性(xing)。參數(shu)調(diao)整模塊(kuai)(kuai)能(neng)夠根據(ju)實(shi)時監(jian)測的(de)(de)(de)電網數(shu)據(ju)動態(tai)調(diao)整模擬退火算法的(de)(de)(de)參數(shu)，提(ti)高了(le)(le)算法的(de)(de)(de)靈活性(xing)和(he)調(diao)節(jie)(jie)精度。通(tong)過效(xiao)果評(ping)估模塊(kuai)(kuai)的(de)(de)(de)持續監(jian)測和(he)評(ping)估，可以(yi)不(bu)斷優(you)化調(diao)節(jie)(jie)策略，實(shi)現長期的(de)(de)(de)電網運行效(xiao)率(lv)提(ti)升(sheng)。

技術特征：

1.一種在線(xian)調節配(pei)電(dian)臺區分支線(xian)損的方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求(qiu)1所述的(de)(de)方(fang)法，其特(te)征(zheng)在于，低壓配電網(wang)系統仿(fang)真模型的(de)(de)建模步驟包括(kuo)：

3.根據權利要求1所述的(de)(de)方法，其特征在于，根據初始(shi)運行(xing)數據集，通過改進的(de)(de)模擬退(tui)火算(suan)法對三相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)序排列(lie)進行(xing)全局優(you)化，獲得優(you)化后的(de)(de)三相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)序排列(lie)，包括(kuo)以下(xia)子步驟：

4.根據權(quan)利要求(qiu)1所述的(de)方法，其(qi)特征在于，還包(bao)括(kuo)以下步(bu)驟：

5.一種在線(xian)調節(jie)配電臺區分(fen)支線(xian)損的系(xi)統(tong)，其(qi)特征(zheng)在于，包括：

6.根(gen)據(ju)權(quan)利要求5所(suo)述的系(xi)統，其(qi)特征(zheng)在于，還包括通(tong)信模(mo)塊(kuai)(kuai)，所(suo)述通(tong)信模(mo)塊(kuai)(kuai)通(tong)過無線(xian)或(huo)有線(xian)方式與(yu)智能(neng)終端模(mo)塊(kuai)(kuai)、數據(ju)處理(li)模(mo)塊(kuai)(kuai)和優(you)化算法(fa)模(mo)塊(kuai)(kuai)相(xiang)連接，通(tong)信模(mo)塊(kuai)(kuai)用于在智能(neng)終端模(mo)塊(kuai)(kuai)、數據(ju)處理(li)模(mo)塊(kuai)(kuai)和優(you)化算法(fa)模(mo)塊(kuai)(kuai)之間傳(chuan)遞數據(ju)和指(zhi)令。

7.根(gen)據(ju)權利要求5所述的系統，其特征在于，優化算法(fa)模(mo)塊(kuai)還包括(kuo)參數調整單元，參數調整單元根(gen)據(ju)電網負(fu)荷的變化趨勢(shi)和歷史數據(ju)，自動(dong)調整模(mo)擬退(tui)火算法(fa)中的初始溫(wen)度(du)、溫(wen)度(du)衰減率和迭代次數。

8.根(gen)據權利要求5所(suo)述的(de)系統，其特征在于，還包括(kuo)效果(guo)評估模塊(kuai)(kuai)，用于評估優化(hua)后的(de)三相不平衡度和分支線損(sun)，并提供反(fan)饋至優化(hua)算法模塊(kuai)(kuai)，以不斷優化(hua)調節策略。

9.一種電子(zi)設備，其特征在于，包括處理器和(he)存(cun)儲(chu)器，所(suo)述(shu)處理器用于執(zhi)行存(cun)儲(chu)器中存(cun)儲(chu)的計算機程序以實現如(ru)權(quan)利(li)要求1至(zhi)4中任意一項所(suo)述(shu)的一種在線調節配(pei)電臺區分支線損(sun)的方法。

10.一種計(ji)算機(ji)可讀存(cun)儲介質，其特征在于，所(suo)(suo)述存(cun)儲介質存(cun)儲有計(ji)算機(ji)指(zhi)令，所(suo)(suo)述計(ji)算機(ji)指(zhi)令用(yong)于使(shi)處理器執行(xing)時實(shi)現權(quan)利要(yao)求1至(zhi)4中任(ren)一項所(suo)(suo)述的方法。

技術總結
本發明涉及電力系統領域，具體涉及一種在線調節配電臺區分支線損的方法、系統、設備和介質。包括以下步驟：基于換相開關的配電臺區系統及拓撲結構，建立低壓配電網系統仿真模型；實時采集并確定臺區分支的負荷相序和負荷電流，得到初始運行數據集；通過改進的模擬退火算法對三相相序排列進行全局優化；實施優化后的三相相序排列，通過智能終端控制換相開關，調整實際負荷相序；再次利用低壓配電網系統仿真模型采集得到優化后的數據集；將優化后的數據集與初始運行數據集進行比較，驗證改進模擬退火算法的全局優化能力，評估分支線損的減少量和三相不平衡度的改善情況。減少了低壓配電臺區由于三相不平衡度引起的增量分支線損。

技術研發人員：劉大釗,薛貴挺,劉哲,張健,何健,謝之光,賈平,黎俊卿,楊澤青
受保護的技術使用者：國網北京市電力公司
技術研發日：
技術公布日：2024/9/19