基于数据处理的微电网并离网切换方法、装置及设备与流程

本申请适用于微电网保护，尤其涉及一种基于数据处理的微电网并离网切换方法、装置及设备。

背景技术：

1、目前，微电网一般具有并网状态和离网状态这两种状态，当连接的主电网发生事故、故障、维修等情况而停止供电时，对应的微电网可离网运行也即离网状态，待主电网故障消除之后，该微电网可切换为并网状态，从而保证微电网所连接负荷的持续供电。然而，当主电网出现故障、维修等情况而停止供电时，微电网没有及时地检测出主电网的断电状态，则会引发孤岛效应，对微电网所连接的负荷可能造成损坏，微电网向主电网的供电甚至有可能危害到检修人员的人身安全。

2、现有微电网的孤岛检测方法，通常可以分为三类：被动检测、主动检测和开关状态检测法，其中，开关状态检测法需要借助通信手段检测并网开关的状态，成本较高在实际应用中通常不采用；被动检测法主要检测公共耦合点的电压幅值、电压频率、相位偏移等变化来判断孤岛是否发生，较为容易实现，且不会对并网系统产生干扰，但是当微电网与所带负荷功率匹配时，会存在检测盲区；主动检测法是对微电源加入很小的电压幅值、频率或者相位的扰动信号，对公共耦合点的相关变量进行检测。目前，通常采用被动检测法和主动检测法结合的方式进行孤岛检测，由于被动检测法通常是按照固定频率检测，且主动检测法通常是人工确定检测时刻，即使二者相结合，也难以覆盖全时段，导致孤岛检测的及时性较差，若提高被动检测或者主动检测的检测频率，则需要付出额外的资源浪费。因此，如何合理规划微电网的孤岛检测，以提高检测准确率和及时性的同时降低资源浪费成为了亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例提供了一种基于数据处理的微电网并离网切换方法、装置及设备，以解决如何合理规划微电网的孤岛检测，以提高检测准确率和及时性的同时降低资源浪费的问题。

2、第一方面，本申请实施例提供一种基于数据处理的微电网并离网切换方法，所述微电网并离网切换方法应用于目标微电网的孤岛检测中，所述孤岛检测包括被动检测和主动检测，所述微电网并离网切换方法包括：

3、采集所述目标微电网在历史时间段内执行所述被动检测的第一检测时间点，根据所述第一检测时间点，使用初始的预测模型从所述历史时间段内预测得到执行所述主动检测的第二检测时间点；

4、统计所述第二检测时间点的检测数量，计算所述第一检测时间点和所述第二检测时间点在所述历史时间段上覆盖的时间对应的覆盖率，基于预设的损失函数对所述检测数量和所述覆盖率进行损失计算，得到第一损失，其中，所述损失函数用于在所述检测数量越低且所述覆盖率越高时，使所述第一损失越低，否则，使所述第一损失越高；

5、基于所述第一损失，更新所述初始的预测模型中的模型参数，得到更新后的预测模型，将所述更新后的预测模型作为所述初始的预测模型，返回执行使用初始的预测模型从所述历史时间段内预测得到执行主动检测的第二检测时间点的步骤，直至所述第一损失达到预设条件，得到对应的更新后的预测模型为训练好的预测模型；

6、获取针对所述目标微电网在预设的未来时间段内执行所述被动检测的第三检测时间点，根据所述第三检测时间点，使用所述训练好的预测模型从所述未来时间段内预测得到执行所述主动检测的第四检测时间点；

7、根据所述第三检测时间点和所述第四检测时间点，对所述目标微电网进行检测，并在检测到孤岛效应时控制所述目标微电网从并网状态切换为离网状态。

8、第二方面，本申请实施例提供一种基于数据处理的微电网并离网切换装置，所述微电网并离网切换装置应用于目标微电网的孤岛检测中，所述孤岛检测包括被动检测和主动检测，所述微电网并离网切换装置包括：

9、第一预测模块，用于采集所述目标微电网在历史时间段内执行所述被动检测的第一检测时间点，根据所述第一检测时间点，使用初始的预测模型从所述历史时间段内预测得到执行所述主动检测的第二检测时间点；

10、损失计算模块，用于统计所述第二检测时间点的检测数量，计算所述第一检测时间点和所述第二检测时间点在所述历史时间段上覆盖的时间对应的覆盖率，基于预设的损失函数对所述检测数量和所述覆盖率进行损失计算，得到第一损失，其中，所述损失函数用于在所述检测数量越低且所述覆盖率越高时，使所述第一损失越低，否则，使所述第一损失越高；

11、模型训练模块，用于基于所述第一损失，更新所述初始的预测模型中的模型参数，得到更新后的预测模型，将所述更新后的预测模型作为所述初始的预测模型，返回执行使用初始的预测模型从所述历史时间段内预测得到执行主动检测的第二检测时间点的步骤，直至所述第一损失达到预设条件，得到对应的更新后的预测模型为训练好的预测模型；

12、第二预测模块，用于获取针对所述目标微电网在预设的未来时间段内执行所述被动检测的第三检测时间点，根据所述第三检测时间点，使用所述训练好的预测模型从所述未来时间段内预测得到执行所述主动检测的第四检测时间点；

13、微电网控制模块，用于根据所述第三检测时间点和所述第四检测时间点，对所述目标微电网进行检测，并在检测到孤岛效应时控制所述目标微电网从并网状态切换为离网状态。

14、第三方面，本申请实施例提供一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的微电网并离网切换方法。

15、另外，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的微电网并离网切换方法。

16、本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本申请的方法应用于目标微电网的孤岛检测中，采集目标微电网在历史时间段内执行被动检测的第一检测时间点，根据第一检测时间点，使用初始的预测模型从历史时间段内预测得到执行主动检测的第二检测时间点，统计第二检测时间点的检测数量，计算第一检测时间点和第二检测时间点在历史时间段上覆盖的时间对应的覆盖率，基于预设的损失函数对检测数量和覆盖率进行损失计算，得到第一损失，基于第一损失，更新初始的预测模型中的模型参数，得到更新后的预测模型，将更新后的预测模型作为初始的预测模型，返回执行使用初始的预测模型从历史时间段内预测得到执行主动检测的第二检测时间点的步骤，直至第一损失达到预设条件，得到对应的更新后的预测模型为训练好的预测模型，获取针对目标微电网在预设的未来时间段内执行被动检测的第三检测时间点，根据第三检测时间点，使用训练好的预测模型从未来时间段内预测得到执行主动检测的第四检测时间点，根据第三检测时间点和第四检测时间点，对目标微电网进行检测，并在检测到孤岛效应时控制目标微电网从并网状态切换为离网状态，实现对被动检测时间点的预测，在一定程度上避免了资源的浪费，且合理规划的被动检测和主动检测的时间能够及时准确地在微电网出现孤岛效应时控制并离网切换。

技术特征：

1.一种基于数据处理的微电网并离网切换方法，其特征在于，所述微电网并离网切换方法应用于目标微电网的孤岛检测中，所述孤岛检测包括被动检测和主动检测，所述微电网并离网切换方法包括：

2.根据权利要求1所述的微电网并离网切换方法，其特征在于，根据所述第三检测时间点和所述第四检测时间点，对所述目标微电网进行检测，并在检测到孤岛效应时控制所述目标微电网从并网状态切换为离网状态包括：

3.根据权利要求1所述的微电网并离网切换方法，其特征在于，在得到训练好的预测模型之后，还包括：

4.根据权利要求1所述的微电网并离网切换方法，其特征在于，在当前时刻为所述预设的未来时间段内执行过至少一次所述被动检测后的任一时刻时，所述微电网并离网切换方法还包括：

5.根据权利要求1至4任一项所述的微电网并离网切换方法，其特征在于，基于预设的损失函数对所述检测数量和所述覆盖率进行损失计算，得到第一损失包括：

6.根据权利要求5所述的微电网并离网切换方法，其特征在于，对所述主动检测比率和所述未覆盖率进行加权求和，确定加权求和结果为第一损失包括：

7.根据权利要求5所述的微电网并离网切换方法，其特征在于，在得到第一损失之后，还包括：

8.一种基于数据处理的微电网并离网切换装置，其特征在于，所述微电网并离网切换装置应用于目标微电网的孤岛检测中，所述孤岛检测包括被动检测和主动检测，所述微电网并离网切换装置包括：

9.根据权利要求8所述的微电网并离网切换装置，其特征在于，所述微电网控制模块包括：

10.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的微电网并离网切换方法。

技术总结
本申请适用于微电网保护技术领域，尤其涉及一种基于数据处理的微电网并离网切换方法、装置及设备。该方法根据微电网在历史时间段内执行被动检测的时间点，使用预测模型预测得到执行主动检测的时间点，根据时间点的分布和损失函数计算得到第一损失，以此训练预测模型得到训练好的预测模型，根据微电网在未来时间段内执行被动检测的时间点，使用训练好的预测模型预测得到执行主动检测的时间点，以此对目标微电网进行检测，并在检测到孤岛效应时控制目标微电网从并网状态切换为离网状态，实现对被动检测时间点的预测，在一定程度上避免了资源的浪费，且合理规划的被动检测和主动检测的时间能够及时准确地在微电网出现孤岛效应时控制并离网切换。

技术研发人员：边俐争,付婷婷,张瀚文,李嫚,李鹏,李寅磊,陈彤,张策
受保护的技术使用者：郑州电力高等专科学校
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14