一种基于三元式的微电网模式智能识别方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于三元式的微电网模式智能识别方法，包括以下几个步骤：(1)定义微电网特征变量；(2)通过微电网特征变量编写微电网逻辑四则表达式，通过微电网逻辑四则表达式表示微电网的各个运行模式；(3)定义三元式的数据结构；(4)通过微电网控制装置实时采集微电网的各个特征变量值；(5)微电网控制装置通过实时采集的微电网特征变量值，同时遍历计算各个三元式数据结构实例，结果为真则为当前微电网运行模式，否则不是当前运行模式，从而实现微电网运行模式的智能识别。本发明应用三元式作为微电网逻辑四则元算表达式中间代码表达形式，可以优化微电网模式识别效率，同时该方法具备广泛的适用性。
【专利说明】—种基于三元式的微电网模式智能识别方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于三元式的微电网模式智能识别方法，属于微电网【技术领域】。【背景技术】
[0002]微电网作为一组由微电源、负荷、储能和控制装置构成的系统。微电源一般为小容量的风机、光伏、微型燃气轮机，系统一次接线方式复杂多变等特点。这样可以最大限度的利用可再生能源，但也给微电网的控制带来了困难，因此寻找一种有效的微电网模式智能识别方法，在微电网的各个方式下均可以正确识别、高效的控制，对微电网技术的发展有着重要的意义。
[0003]目前微电网模式识别方法研究的成果较少，多数的微电网控制系统仅仅针对特定的微电网接线方式设计，对不同运行模式的适应能力差，不利于微电网吸纳可再生能源，制约了微电网技术的发展。
[0004]微电网运行模式可以通过微电网特征量的逻辑四则运算进行表示。要实现微电网模式的识别，首先要将微电网可能的运行方式以微电网的特征变量逻辑四则运算表达式的方式载入微电网控制装置，微电网控制装置实时采集微电网特征量，实时匹配并判断出当前微电网的运行模式，针对不同的运行模式采用不同的控制方式，达到最优控制的目的。
[0005]因此对微电网特征量的逻辑四则表达式的解析成为了微电网模式识别的关键。微电网的逻辑四则运算表达式采用中缀表达式的方式输入，中缀表达式的计算顺序不是运算符出现的自然顺序，而是根据运算符间的优先关系来确定的因此，从中缀表达式直接生成目标代码一般比较麻烦。
[0006]三元式是一种更接近目标代码的中间代码形式。它的一般形式为:(op，argl,arg2),其中，op为一个二元(也可是一元或零元)运算符；argl, arg2分别为它的两个运算(或操作)对象，它们可以是变量、常数或系统定义的临时变量名。
【发明内容】
[0007]针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于三元式的微电网模式智能识别方法，应用三元式作为微电网逻辑四则元算表达式中间代码表达形式，可以优化微电网模式识别效率，同时该方法具备广泛的适用性。
[0008]为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现:
[0009]本发明的基于三元式的微电网模式智能识别方法，包括以下几个步骤:
[0010](I)定义微电网特征变量；
[0011](2)通过微电网特征变量编写微电网逻辑四则表达式，通过微电网逻辑四则表达式表不微电网的各个运行模式；
[0012](3)定义三元式的数据结构:将微电网逻辑四则表达式载入微电网控制装置，微电网控制装置将该微电网逻辑四则表达式解析成三元式数据结构实例，一个微电网运行模式的微电网逻辑四则表达式对应微电网控制程序中的一个三元式数据结构实例；[0013](4)通过微电网控制装置实时采集微电网的各个特征变量值；
[0014](5)微电网控制装置通过实时采集的微电网特征变量值，同时遍历计算各个三元式数据结构实例，结果为真则为当前微电网运行模式，否则不是当前运行模式，从而实现微电网运行模式的智能识别。
[0015]上述步骤(1)中，微电网特征变量的定义包括定义S(Ol)为开关I合位，定义P(Ol)为开关I有功功率，定义Q(Ol)为开关I无功功率，定义U(Ol)为母线I电压，定义I(Ol)为线路I电流。
[0016]上述步骤(2)中，当开关I处于合位，线路I有功功率超过IOkW同时母线I电压达到380V是满足微电网某个运行模式判断条件，则该模式的微电网逻辑四则表达式可以写成:S(01)&(P(01)>10)&(U(01)≥ 380)。
[0017]上述步骤(4)中，微电网特征变量值包括各开关位置、母线电压值、线路电流值、线路有功功率值和线路无功功率值。
[0018]上述步骤(3)中，微电网逻辑四则表达式以策略文件的方式载入微电网控制装置。
[0019]上述步骤(3)中，微电网逻辑四则表达式以策略文件的方式载入微电网控制装置。
[0020]本发明通过将微 电网运行模式抽象成微电网特征变量的逻辑四则表达式，将该逻辑四则表达式以策略文件的方式载入微电网控制装置，微电网控制装置将该逻辑四则表达式解析成三元式数据结构实例，装置实时采集微电网各个特征变量，同时遍历各个三元式数据结构实例，匹配出微电网运行模式，实现微电网运行模式的智能识别，方便了微电网优化控制，由于使用哪些特征变量作为模式识别的依据取决于具体的应用需要，因此该方法具备广泛的适用性，在微电网运行模式识别领域有着极其广阔的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为微电网模式智能识别一次系统结构图；
[0022]图2为三元式计算过程图；
[0023]图3为三元式树形数据结构图。
【具体实施方式】
[0024]为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0025]本发明的基于三元式的微电网模式智能识别方法具体包括以下几个步骤:
[0026](I)定义微电网特征变量，例如，定义S(Ol)为开关I合位，定义P(Ol)为开关I有功功率，定义Q(01)为开关I无功功率，定义U(Ol)母线I电压，定义I (01)为线路I电流；
[0027](2)编写微电网逻辑四则表达式，例如开关I处于合位，线路I有功功率超过IOkW同时母线I电压达到380V是满足微电网某个运行模式判断条件，则该模式的逻辑四则表达式可以写成:S(01)&(P(01)>10)&(U(01)≥ 380)；
[0028](3)定义三元式的数据结构，将微电网逻辑四则表达式读取到三元式数据结构的实例中，一个微电网运行模式的逻辑表达式对应微电网控制程序中一个三元式数据结构实例；
[0029](4)微电网控制装置更具应用需要，实时采集微电网特征变量值，例如采集微电网各开关位置、母线电压值、线路电流值、线路有功功率、线路无功功率值等；
[0030](5)根据微电网控制装置实时采集的微网特征变量值，遍历计算各个三元式数据结构实例，计算结果为真，即得出微电网运行于当前的模式，实现微电网运行模式的智能识别；
[0031]微电网控制装置在不同运行模式采用相应的控制策略，保证控制的针对性和适应性，做到最优控制。
[0032]本实施例中，图1所不的为一个较为复杂的微电网一次拓扑图，可以有多种运行方式，下面以PCC#1、PCC#2处于合位、PCC#3处于分位同时PCC#1处有功功率为正、PCC#3、III母无压这几个条件作为微电网一种运行模式为例，说明基于三元式的微电网模式智能识别方法的识别过程。 [0033]按照技术方案步骤，(I)对微电网的各个特征变量进行定义，PCC#1、PCC#2、合位定义为:S(01)、S(02) ;PCC#3分位可以定义为:！ S(03) ;PCC#1处有功功率为正可以定义为:P(01)>0 ;PCC#3无流可以定义为:1(03)>0 ；11母电压正常定义为=U(02)≥380。
[0034](2)按照特征变量的定义将编辑微电网逻辑四则表达式:
[0035]S (01) &S (02) & ! S (03) & (P (01) >0) & (I (03)≤ 0.01) & (U (02)≥ 380)
[0036](3)微网控制装置将载入的逻辑四则表达式读取到三元式数据结构中，如图3所示。每一个逻辑四则表达式对应一个数据结构数的实例。
[0037](4)通过微电网控制装置实时采集微电网的S(01)、S(02)、S(03)、P(01)、1(03)、U(02)。
[0038](5)对应的 S(Ol), S (02), S (03), P (01), I (03)、U (02)均为微电网控制装置采集的数据，运行过程中，微电网控制装置按照图2所示的三元式运算过程对各个三元式数据结构树实例进行遍历，计算结果为“真”时则微电网运行于当前的模式，完成微电网模式的智能识别。
[0039]本发明通过将微电网运行模式抽象成微电网特征变量的逻辑四则表达式，将该逻辑四则表达式以策略文件的方式载入微电网控制装置，微电网控制装置将该逻辑四则表达式解析成三元式数据结构实例，装置实时采集微电网各个特征变量，同时遍历计算各个三元式数据结构实例，匹配出微电网运行模式，实现微电网运行模式的智能识别，方便了微电网优化控制，由于使用哪些特征变量作为模式识别的依据取决于具体的应用需要，因此该方法具备广泛的适用性，在微电网运行模式识别领域有着极其广阔的应用前景。通过本方法可以提高微电网控制软件的灵活性，达到最优控制的目的。
[0040]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种基于三元式的微电网模式智能识别方法，其特征在于，包括以下几个步骤: (1)定义微电网特征变量； (2)通过所述微电网特征变量编写微电网逻辑四则表达式，通过所述微电网逻辑四则表达式表不微电网的各个运行模式； (3)定义三元式的数据结构:将所述微电网逻辑四则表达式载入微电网控制装置，所述微电网控制装置将该微电网逻辑四则表达式解析成三元式数据结构实例，一个微电网运行模式的微电网逻辑四则表达式对应微电网控制程序中的一个三元式数据结构实例； (4)通过所述微电网控制装置实时采集微电网的各个特征变量值； (5)所述微电网控制装置通过实时采集的微电网特征变量值，同时遍历计算各个三元式数据结构实例，结果为真则为当前微电网运行模式，否则不是当前运行模式，从而实现微电网运行模式的智能识别。
2.根据权利要求1所述的基于三元式的微电网模式智能识别方法，其特征在于， 所述步骤(I)中，微电网特征变量的定义包括定义S(Ol)为开关I合位，定义P(Ol)为开关I有功功率，定义Q(Ol)为开关I无功功率，定义U(Ol)为母线I电压，定义I (01)为线路I电流。
3.根据权利要求2所述的基于三元式的微电网模式智能识别方法，其特征在于， 所述步骤(2)中，当开关I处于合位，线路I有功功率超过IOkW同时母线I电压达到380V是满足微电网某个运行模式判断条件，则该模式的微电网逻辑四则表达式可以写成:S(01)&(P(01)>10)&(U(01) > 380)。
4.根据权利要求3所述的基于三元式的微电网模式智能识别方法，其特征在于， 所述步骤(4)中，所述微电网特征变量值包括各开关位置、母线电压值、线路电流值、线路有功功率值和线路无功功率值。
5.根据权利要求1所述的基于三元式的微电网模式智能识别方法，其特征在于， 所述步骤(3)中，所述微电网逻辑四则表达式以策略文件的方式载入微电网控制装置。
6.根据权利要求4所述的基于三元式的微电网模式智能识别方法，其特征在于， 所述步骤(3)中，所述微电网逻辑四则表达式以策略文件的方式载入微电网控制装置。
【文档编号】H02J3/38GK103986188SQ201410206809
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月15日 优先权日:2014年5月15日
【发明者】王劲松, 唐成虹 申请人:国电南瑞科技股份有限公司