本發(fā)明一種臺區(qū)用戶電壓不平衡越限的治理方法及治理系統(tǒng)涉及電力系統(tǒng)，尤其涉及一種采用電力電子換相開關治理因單相光伏或單相新型負荷接入引起的臺區(qū)用戶電壓不平衡越限問題的方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、當前分布式光伏規(guī)?；尤肱潆娋W，為電力系統(tǒng)注入了新的活力。然而，單相光伏的大規(guī)模接入以及各類單相新型負荷的涌現(xiàn)，給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和電能質量帶來了一定挑戰(zhàn)。單相光伏和單相新型負荷的隨機接入特性，往往導致配電網中用戶電壓出現(xiàn)不平衡越限的現(xiàn)象。這種不平衡越限不僅影響了用戶的正常用電體驗，還可能對電力設備造成損害，降低其使用壽命，甚至威脅整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

2、傳統(tǒng)的治理方法，如不平衡治理裝置、變壓器分接頭調整等，在應對這種復雜多變的電壓不平衡越限問題時，逐漸顯露出其局限性。不平衡治理裝置在治理過程中產生的線損較大，無法滿足臺區(qū)線損考核要求；變壓器分接頭調整則存在調節(jié)精度有限、操作頻繁易導致設備老化等問題。此外，這些方法往往無法精確地針對每個用戶的電壓情況進行個性化治理，導致治理效果不盡人意。

3、電力電子換相開關作為一種新型的電力設備，憑借其快速響應、高精度控制和靈活切換的特點，為解決用戶電壓不平衡越限問題提供了新的思路和手段。然而，如何充分發(fā)揮電力電子換相開關的優(yōu)勢，實現(xiàn)高效、精準、可靠的電壓治理，仍然是當前研究和實踐中亟待解決的難題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種臺區(qū)用戶電壓不平衡越限的治理方法及治理系統(tǒng)，通過采用電力電子換相開關，并結合先進的監(jiān)測、分析和控制技術，全面解決因單相光伏或單相新型負荷接入引起的用戶電壓不平衡越限問題。

2、本發(fā)明采用如下技術手段實現(xiàn)：

3、一種臺區(qū)用戶電壓不平衡越限的治理方法，所述的方法依靠換相開關操作光伏逆變器實現(xiàn)，所述的換相開關包括控制器、晶閘管和傳感器，包括如下步驟：

4、s1，傳感器偵測光伏逆變器的工作功率，在工作功率接近光伏逆變器額定功率時，測試計算出光伏逆變器并網點的有功-電壓靈敏度；

5、s2，計算各個逆變器并網節(jié)點的有功-電壓靈敏度偏差；

6、s3，將臺區(qū)進行區(qū)域劃分，所述區(qū)域根據(jù)各分支線上的電桿號進行分段劃分；

7、s4，監(jiān)測各逆變器并網點電壓，電流參數(shù)，確定電壓越限數(shù)值，根據(jù)計算得到的各個節(jié)點電壓靈敏度偏差，確定換相次序。

8、進一步的，所述的步驟s1具體包括如下步驟：

9、s1-1，將單相光伏切換到不同的接入相序，記錄每個相序下節(jié)點的電壓uan?ubn?ucn和有功功率pan?pbn?pcn；

10、s1-2，計算每個相序下的有功功率變化量δpn和電壓變化量δun；

11、s1-3，根據(jù)有功功率變化量和電壓變化量計算各個單相光伏逆變器的有功-電壓靈敏度kn。

12、進一步的，所述的步驟s2具體包括如下步驟：

13、s2-1，監(jiān)測換相開關所在臺區(qū)內電壓與電流數(shù)據(jù)；

14、s2-2，將電壓與電流數(shù)據(jù)與換相條件進行比較判斷，若滿足換相條件判斷則最佳換相時機，在最佳換相時機驅動換相開關執(zhí)行換相。

15、每個相序下的有功功率變化量δpn和電壓變化量δun，計算公式為：

16、δpn＝pn'-pn

17、δun＝un'-un

18、式中pn'，un'為換向后該相有功功率和電壓，pn，un為換相前有功功率和電壓；

19、單相光伏逆變器的有功-電壓靈敏度kn，計算公式為：

20、進一步的，步驟s2中將各節(jié)點的有功電壓靈敏度乘以該節(jié)點的光伏裝機容量，得到各節(jié)點的電壓靈敏度偏差，即換相可帶來的最大電壓偏差，計算公式為：

21、δu＝kns

22、式中δu為電壓靈敏度偏差，s為光伏裝機容量。

23、進一步的，步驟s3中所述的區(qū)域按照電線桿桿號進行區(qū)域劃分，即按照1#-2#，2#-3#，…，n-1#-n#劃分治理區(qū)間，在進行電壓偏差平衡時優(yōu)先治理配電臺區(qū)末端區(qū)域，依次向臺區(qū)首端進行相間電壓偏差平衡。

24、進一步的，步驟s4中決定換相次序具體步驟如下：

25、首先判斷各光伏逆變器并網節(jié)點的電壓越限數(shù)值，結合臺區(qū)內內可換相逆變器產生的預估調節(jié)電壓(通常換相調節(jié)的電壓偏差與逆變器的容量成正比)進行換相分配，使得該段區(qū)域內三相電壓偏差最?。?/p>

26、最后依次從臺區(qū)末端即最后的電桿號依次向前換相，直至各光伏用戶電壓不平衡越限滿足供電電壓標準要求為止。

27、本發(fā)明還提供了一種臺區(qū)用戶電壓不平衡越限的治理系統(tǒng)，包括如下模塊：

28、數(shù)據(jù)收集及分析模塊，用于對全量用戶電壓數(shù)據(jù)分析，可統(tǒng)計出用戶電壓不平衡越限的時長和越限幅值等信息；

29、優(yōu)化計算模塊，用于求解出電力電子換相開關的最優(yōu)接入位置和數(shù)量，以實現(xiàn)臺區(qū)內部署的換相開關數(shù)量最少的目標；

30、換相開關模塊，用于對配電網進行換相，并將臺區(qū)內的電壓和電流數(shù)據(jù)以高頻率、高精度的方式傳輸給控制模塊，為實現(xiàn)精準的換相控制提供實時數(shù)據(jù)保障；

31、控制模塊，所述控制模塊接收來自換相開關模塊的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，并依據(jù)預設的控制策略和算法，快速生成控制指令；這些指令實時控制換相開關模塊的動作，確保在最短的時間內實現(xiàn)對電壓不平衡越限的有效治理，使臺區(qū)內全量用戶電壓指數(shù)達到最高；

32、監(jiān)測判斷模塊，用于實時監(jiān)測用戶電流過零點信息，并在過零點位置觸發(fā)電力電子換相動作，為換相操作提供最佳的時機選擇，確保了電力系統(tǒng)的安全可靠運行。

33、進一步的，所述優(yōu)化計算模塊運用智能優(yōu)化算法，如粒子群優(yōu)化算法、模擬退火算法來進行求解。

34、進一步的，所述換相開關模塊具有電力電子換相開關，電力電子換相開關內部集成了電壓檢測單元和電流檢測單元，用于實時感知臺區(qū)內的電壓和電流變化。

35、本發(fā)明還提供了一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，處理器執(zhí)行計算機程序時實現(xiàn)臺區(qū)用戶電壓不平衡越限的治理方法。

36、本發(fā)明還提供了一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，所述存儲介質包括存儲的程序，其中，在所述程序運行時控制所述存儲介質所在設備執(zhí)行臺區(qū)用戶電壓不平衡越限的治理方法。

37、本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下技術優(yōu)勢：

38、1.本發(fā)明有效地治理了由于單相光伏不平衡接入或負荷不平衡引起的電壓不平衡越限問題，提高了電能質量和用戶設備的正常運行。

39、2.本發(fā)明通過測試有功電壓靈敏度和計算節(jié)點電壓靈敏度偏差，能夠更加準確地確定需要進行相位調整的節(jié)點和調整方向，提高了治理效果。

40、3.本發(fā)明以臺區(qū)電線桿號為劃分進行電壓偏差平衡，能夠更好地適應低壓配電網的結構特點，提高了治理的針對性和有效性。

41、4.本發(fā)明通過減少換相開關的動作次數(shù)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，降低了維護成本。