本發(fā)明涉及動態(tài)電壓補償，尤其涉及一種零電流二次壓降動態(tài)補償方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、動態(tài)電壓補償是一種電力系統(tǒng)技術，用于調節(jié)和穩(wěn)定網(wǎng)絡電壓，確保電力供應的質量和可靠性，其關鍵在于通過實時監(jiān)測電力系統(tǒng)的電壓水平，并動態(tài)調整補償機制來響應負載或供電條件的變化，動態(tài)電壓補償通常包括電壓調節(jié)器、控制算法，以及反饋機制，組件共同工作以快速抵消電壓波動。

2、其中，零電流二次壓降動態(tài)補償方法是一種專門針對電流突然下降到零時所產(chǎn)生的電壓降進行補償?shù)募夹g，在電力系統(tǒng)中，電流的突變會導致電壓質量問題，特別是當電流接近零時，電壓會突然下降，影響設備的運行和電力的穩(wěn)定傳輸，該方法通過動態(tài)調整補償策略來實時修正這種電壓降，保證電力系統(tǒng)即使在極端條件下也能穩(wěn)定運行，對于維持電網(wǎng)的可靠性和減少電力損失具有關鍵作用，尤其適用于對電力質量要求較高的環(huán)境。

3、現(xiàn)有技術依賴固定的電壓調節(jié)策略和反饋機制，面對快速變化的電網(wǎng)條件時，這種固定策略顯得不靈活，無法精確對應電流的突變需求，在電壓質量關鍵的設施或產(chǎn)業(yè)區(qū)，這種缺乏實時優(yōu)化調整的能力尤為突出，引起嚴重的安全后果，此外，系統(tǒng)在極端電網(wǎng)事件發(fā)生時，由于缺乏精細化的即時反應機制，無法提供適度的電壓補償，進一步增加了電力損失和設備損害的風險。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術中存在的缺點，而提出的一種零電流二次壓降動態(tài)補償方法及系統(tǒng)。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術方案：一種零電流二次壓降動態(tài)補償方法，包括以下步驟：

3、s1：收集電網(wǎng)中的電流強度數(shù)據(jù)和電壓數(shù)據(jù)，分析時間序列數(shù)據(jù)，確定電流強度趨勢，采用滑動窗口對電流和電壓數(shù)據(jù)進行分割，計算每個窗口的趨勢變化，并預測趨向零電流的時刻，生成電流零點預測數(shù)據(jù)集；

4、s2：基于所述電流零點預測數(shù)據(jù)集，通過數(shù)據(jù)滑動平均和差分處理，對零電流時刻周圍的電流數(shù)據(jù)進行采樣和分析，細化電流變化速率，得到零電流速率細分圖；

5、s3：基于所述零電流速率細分圖，動態(tài)規(guī)劃電網(wǎng)負載，交叉分析電流和負載數(shù)據(jù)，計算最優(yōu)負載轉移措施，并對電網(wǎng)節(jié)點負載進行優(yōu)化，生成電網(wǎng)負載優(yōu)化配置；

6、s4：基于所述電網(wǎng)負載優(yōu)化配置，采用線性規(guī)劃算法，實時調整變壓器抽頭位置和控制分布式電源開關，對電網(wǎng)負載和電壓進行調節(jié)，并記錄調整過程，獲得補償控制日志；

7、s5：基于所述補償控制日志，應用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡，監(jiān)控電壓和負載的實時數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)對比和趨勢分析，檢測電壓和負載的響應，生成電壓負載響應信息；

8、s6：基于所述電壓負載響應信息，利用決策樹和規(guī)則引擎，若判斷電壓穩(wěn)定性未達預期，則重新進行負載分配和計算電壓調節(jié)參數(shù)，執(zhí)行二次優(yōu)化，得到二次負載調整計劃。

9、作為本發(fā)明的進一步方案，所述電流零點預測數(shù)據(jù)集包括電流趨勢線、零點時刻、趨勢置信度，所述零電流速率細分圖包括速率峰值、變化頻率、速率穩(wěn)定區(qū)，所述電網(wǎng)負載優(yōu)化配置包括節(jié)點優(yōu)化指標、負載分配圖、負載調整計劃，所述補償控制日志包括操作調節(jié)信息、時間戳記錄、操作影響分析結果，所述電壓負載響應信息包括負載變動影響結果、電壓調整結果、響應時間評估結果，所述二次負載調整計劃包括調整目標、預期影響、實施時間表。

10、作為本發(fā)明的進一步方案，收集電網(wǎng)中的電流強度數(shù)據(jù)和電壓數(shù)據(jù)，分析時間序列數(shù)據(jù)，確定電流強度趨勢，采用滑動窗口對電流和電壓數(shù)據(jù)進行分割，計算每個窗口的趨勢變化，并預測趨向零電流的時刻，生成電流零點預測數(shù)據(jù)集的步驟具體為：

11、s101：收集電網(wǎng)中的電流強度數(shù)據(jù)和電壓數(shù)據(jù)，計算數(shù)據(jù)每分鐘的平均值，對短期波動進行平滑，并定時記錄設備每分鐘采集的數(shù)據(jù)，生成平滑數(shù)據(jù)集；

12、s102：基于所述平滑數(shù)據(jù)集，設置滑動窗口為每五分鐘一周期，計算每個窗口的平均電流和電壓，逐分鐘更新窗口數(shù)據(jù)，并記錄每次更新后的變化趨勢，得到窗口趨勢數(shù)據(jù)集；

13、s103：基于所述窗口趨勢數(shù)據(jù)集，篩選趨向零電流的數(shù)據(jù)窗口，對窗口進行秒級時間切片分析，細化預測零電流的時間點，生成電流零點預測數(shù)據(jù)集。

14、作為本發(fā)明的進一步方案，基于所述電流零點預測數(shù)據(jù)集，通過數(shù)據(jù)滑動平均和差分處理，對零電流時刻周圍的電流數(shù)據(jù)進行采樣和分析，細化電流變化速率，得到零電流速率細分圖的步驟具體為：

15、s201：基于所述電流零點預測數(shù)據(jù)集，選擇零電流前后十分鐘的數(shù)據(jù)，計算時間段內的電流變化速率，并記錄每分鐘的電流變化，得到速率變化概覽；

16、s202：基于所述速率變化概覽，應用局部差分技術細化電流變化，對每分鐘內的數(shù)據(jù)進行分析，提取時間點的電流變化細節(jié)，生成電流細節(jié)變化圖；

17、s203：基于所述電流細節(jié)變化圖，進行數(shù)據(jù)點的細節(jié)比對，通過連續(xù)時間點的數(shù)據(jù)校驗，確定電流變化趨勢的一致性，得到零電流速率細分圖。

18、作為本發(fā)明的進一步方案，基于所述零電流速率細分圖，動態(tài)規(guī)劃電網(wǎng)負載，交叉分析電流和負載數(shù)據(jù)，計算最優(yōu)負載轉移措施，并對電網(wǎng)節(jié)點負載進行優(yōu)化，生成電網(wǎng)負載優(yōu)化配置的步驟具體為：

19、s301：基于所述零電流速率細分圖，分析電流下降的關鍵時間段，采用時序數(shù)據(jù)比對方法，分析差異節(jié)點間的負載波動，并對電網(wǎng)節(jié)點進行負載波動評估，得到電網(wǎng)負載波動圖；

20、s302：基于所述電網(wǎng)負載波動圖，對電流和電網(wǎng)節(jié)點負載數(shù)據(jù)進行交叉對比，確定節(jié)點間的負載傳遞路徑，并優(yōu)化節(jié)點間負載調整順序，得到負載傳遞路徑圖；

21、s303：基于所述負載傳遞路徑圖，進行數(shù)據(jù)實時監(jiān)控，對電力節(jié)點負載進行優(yōu)化，調整節(jié)點間的能量分配，并調優(yōu)每個節(jié)點的功率輸出，生成電網(wǎng)負載優(yōu)化配置。

22、作為本發(fā)明的進一步方案，基于所述電網(wǎng)負載優(yōu)化配置，采用線性規(guī)劃算法，實時調整變壓器抽頭位置和控制分布式電源開關，對電網(wǎng)負載和電壓進行調節(jié)，并記錄調整過程，獲得補償控制日志的步驟具體為：

23、s401：基于所述電網(wǎng)負載優(yōu)化配置，采用線性規(guī)劃算法，調整變壓器抽頭位置，實時監(jiān)控并控制分布式電源開關，執(zhí)行負載與電壓的優(yōu)化調整，得到調節(jié)反饋概覽；

24、s402：基于所述調節(jié)反饋概覽，持續(xù)優(yōu)化變壓器抽頭位置和電源開關的控制，細化電壓和負載控制，對電網(wǎng)運行效率進行優(yōu)化，得到電網(wǎng)調控信息；

25、s403：基于所述電網(wǎng)調控信息，記錄每次調整的時間點、抽頭位置和開關狀態(tài)，并對信息進行匯總，獲得補償控制日志。

26、作為本發(fā)明的進一步方案，所述線性規(guī)劃算法，按照公式：

27、；

28、計算最優(yōu)抽頭位置和電源開關狀態(tài)，并調節(jié)反饋概覽值，其中，為代價向量，為決策變量向量，包括變壓器抽頭位置和分布式電源開關狀態(tài)，為第個時間點的電源功率輸出，為前一個時間點的電源功率輸出，為第個時間點的電壓值，為目標電壓值，和分別為電源穩(wěn)定性和電壓穩(wěn)定性的權重系數(shù)。

29、作為本發(fā)明的進一步方案，基于所述補償控制日志，應用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡，監(jiān)控電壓和負載的實時數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)對比和趨勢分析，檢測電壓和負載的響應，生成電壓負載響應信息的步驟具體為：

30、s501：基于所述補償控制日志，應用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡監(jiān)控電壓和負載數(shù)據(jù)，分析電壓和負載的即時變化，標記波動的關鍵時間點，并標記電壓和負載之間的異常波動，生成電壓負載動態(tài)數(shù)據(jù)；

31、s502：基于所述電壓負載動態(tài)數(shù)據(jù)，對電壓和負載之間的交互作用進行分析，提取并記錄每個波動事件的特征，識別電壓和負載變化的關鍵特征，得到電網(wǎng)響應特征集；

32、s503：基于所述電網(wǎng)響應特征集，對電網(wǎng)的電壓與負載行為進行評估分析，整理關鍵的數(shù)據(jù)點和響應特征，生成電壓負載響應信息。

33、作為本發(fā)明的進一步方案，基于所述電壓負載響應信息，利用決策樹和規(guī)則引擎，若判斷電壓穩(wěn)定性未達預期，則重新進行負載分配和計算電壓調節(jié)參數(shù)，執(zhí)行二次優(yōu)化，得到二次負載調整計劃的步驟具體為：

34、s601：基于所述電壓負載響應信息，利用決策樹和規(guī)則引擎，對電壓穩(wěn)定性進行定量分析，檢測與標準的偏差，識別未達到預期性能的電力節(jié)點，生成電壓穩(wěn)定性分析結果；

35、s602：基于所述電壓穩(wěn)定性分析結果，對電網(wǎng)中的負載分配進行再計算，調整電壓關聯(lián)參數(shù)，對電壓進行優(yōu)化處理，達到電壓穩(wěn)定需求，形成電網(wǎng)負載配置概覽；

36、s603：基于所述電網(wǎng)負載配置概覽，實施電網(wǎng)的二次優(yōu)化，對關鍵節(jié)點進行負載和電壓調整，確定電力節(jié)點負載達到最優(yōu)狀態(tài)，得到二次負載調整計劃。

37、一種零電流二次壓降動態(tài)補償系統(tǒng)，所述零電流二次壓降動態(tài)補償系統(tǒng)用于執(zhí)行上述零電流二次壓降動態(tài)補償方法，所述系統(tǒng)包括：

38、數(shù)據(jù)預測模塊收集電網(wǎng)中的電流強度數(shù)據(jù)和電壓數(shù)據(jù)，應用滑動窗口技術對數(shù)據(jù)進行分割，計算窗口內的數(shù)據(jù)變化趨勢，并預測零電流時刻，得到零電流預測集；

39、零電流細化模塊基于所述零電流預測集，對零電流時刻周圍的數(shù)據(jù)進行滑動平均和差分分析，細化電流變化速率，得到電流速率細分圖；

40、負載優(yōu)化配置模塊基于所述電流速率細分圖，動態(tài)規(guī)劃電網(wǎng)負載，交叉分析電流數(shù)據(jù)與負載數(shù)據(jù)，并對電網(wǎng)節(jié)點負載進行優(yōu)化，得到負載優(yōu)化配置；

41、實時調控執(zhí)行模塊依據(jù)所述負載優(yōu)化配置，采用線性規(guī)劃算法，實時調整變壓器抽頭位置和控制分布式電源開關，對電網(wǎng)負載和電壓進行調節(jié)，得到補償控制日志；

42、穩(wěn)定性分析模塊基于所述補償控制日志，應用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡，監(jiān)控電壓與負載的實時數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)對比和趨勢分析，檢測電壓和負載響應，結合決策樹和規(guī)則引擎，若電壓穩(wěn)定性未達預期，則重新分配負載和調整電壓參數(shù)，得到二次負載調整計劃。

43、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于：

44、本發(fā)明中，通過對電流和電壓數(shù)據(jù)進行實時分析和預測，準確地確定電流趨于零的關鍵時刻，并通過細化電流變化速率，實現(xiàn)了對電網(wǎng)負載配置的優(yōu)化，使得電壓調節(jié)更為準確，顯著提升了電網(wǎng)在電流快速變化情況下的響應速度，有效抵消電壓波動，通過動態(tài)調整變壓器抽頭位置及分布式電源開關的實時控制，提高了電力系統(tǒng)對不穩(wěn)定電壓的即時反應能力，增強了電網(wǎng)的靈活性和適應性，監(jiān)控和趨勢分析的強化，使電力系統(tǒng)運行更為安全，提升了系統(tǒng)的補償效率和可靠性。