一种基于电解铝控制的电网精准切负荷方法及系统与流程

本发明涉及电网精准切负荷，尤其涉及一种基于电解铝控制的电网精准切负荷方法及系统。

背景技术：

1、随着供电需求提升，供电结构发生深刻变化，目前供电系统对电网发展质量要求越来越严格，传统的电网调节能力已经不满足使用，若电网中产生故障，则故障对系统的冲击全局化，会导致电力系统失去稳定性的概率增大，失稳解列后孤网运行的概率增加，严重情况下可能造成电力系统崩溃。

2、基于传统交流系统形成的认识方法、防御理念、控制技术已滞后于接入电解铝控制的电网运行实践，一般的包含电解铝负荷的电网中负荷的整流机组设有过流保护，当电流超过某一阈值时，该整流机组会跳闸。但是由于整流机组之间的电磁感应作用，此过程又会引起其余整流机组的电流上升。因此，当并联整流机组中出现一个整流机组过流时，很大可能会引起其余整流机组过流，最终引发全部整流机组跳闸，造成整个电解铝生产系列停电。因此，如何精准的进行整流机组切除是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明提供了一种基于电解铝控制的电网精准切负荷方法及系统，能够解决背景技术中提到的问题。

4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案，一种基于电解铝控制的电网精准切负荷方法，包括：

5、获取接入电解铝控制的电网历史故障运行参数数据，结合神经网络，训练故障元件定位模型以及故障预测模型；

6、获取接入电解铝控制的电网实时运行参数数据，结合所述故障元件定位模型以及故障预测模型确定故障元件以及故障类型，并计算待切负荷量；

7、根据所述待切负荷量，结合电解铝负荷分级协调控制方法，实现基于电解铝控制的电网切负荷。

8、作为本发明所述的基于电解铝控制的电网精准切负荷方法的一种优选方案，其中：所述结合神经网络，训练故障元件定位模型以及故障预测模型包括，

9、训练故障元件定位模型时使用的损失函数为：

10、

11、其中，floss表示损失函数值，sa,b表示未故障状态下第a个训练样本中节点b的节点状态标签，表示通过故障元件定位模型处理后的第a个训练样本中节点b的节点状态标签，a表示训练样本，b表示训练样本节点，t表示训练样本总数量，n表示电网拓扑的节点集合；

12、所述故障预测模型为神经网络模型，通过将接入电解铝控制的电网历史故障运行参数数据中数据参数作为神经网络模型输入，是否故障以及故障类型作为神经网络模型输出，构建深度学习模型。

13、作为本发明所述的基于电解铝控制的电网精准切负荷方法的一种优选方案，其中：所述计算待切负荷量包括，

14、当接入电解铝控制的电网实时运行参数数据后，通过故障预测模型对实时运行参数数据进行实时故障判断；

15、若判断为故障数据，则接入故障元件定位模型，确定故障元件具体位置，获取故障时刻前电路运行状态，根据电路运行状态确定该元件目标功率值，并获取元件过载实时功率；

16、待切负荷量为：

17、

18、其中，pneed表示待切负荷量，pact，i表示故障元件i过载时的实时功率，paim,i表示故障元件i正常工况状态下的目标功率值，i表示故障元件，n表示故障元件总个数。

19、作为本发明所述的基于电解铝控制的电网精准切负荷方法的一种优选方案，其中：所述电解铝负荷分级协调控制方法包括，

20、当并联整流机组中出现整流机组过流时，会引起其余整流机组过流，引发全部整流机组跳闸，造成整个电解铝生产系列停电，因此，整流机组容许切除的个数是有限的；

21、整流机组容许切除的个数满足如下：

22、

23、其中，x表示切除整流机组的个数，y表示整流机组台数，imax表示单个整流机组的过流阈值，iq表示负荷切除前的直流电流值，δ表示感应电流系数，ε表示稳流作用系数。

24、作为本发明所述的基于电解铝控制的电网精准切负荷方法的一种优选方案，其中：所述电解铝负荷分级协调控制方法还包括，

25、切除x台整流机组前后负荷有功功率变化值如下：

26、

27、其中，ptotal表示故障前所有整流机组功率总值，δpcut(x)表示切除x台整流机组前后负荷有功功率变化值，e为反电动势，ud表示负荷切除前的直流电压值，xmax表示满足负荷不过流跳闸的最大可切除机组数。

28、作为本发明所述的基于电解铝控制的电网精准切负荷方法的一种优选方案，其中：所述电解铝负荷分级协调控制方法还包括，

29、

30、其中，xmax表示满足负荷不过流跳闸的最大可切除机组数，x表示切除整流机组的个数，y表示整流机组台数，imax表示单个整流机组的过流阈值，iq表示负荷切除前的直流电流值，δ表示感应电流系数，ε表示稳流作用系数，int表示取整函数。

31、作为本发明所述的基于电解铝控制的电网精准切负荷方法的一种优选方案，其中：所述根据所述待切负荷量，结合电解铝负荷分级协调控制方法，实现基于电解铝控制的电网切负荷包括，

32、当满足如下条件时，

33、pneed≥ptotal

34、则，切除电解铝y台整流机组，不足部分由其余负荷切除；

35、当满足如下条件时，

36、

37、则，切除电解铝xmax台整流机组，不足部分由其余负荷切除；

38、当满足如下条件时，

39、

40、则，任意切除电解铝x台整流机组，不足部分由其余负荷切除；

41、当满足如下条件时，

42、

43、则，不进行电解铝整流机组切除，全部由其余负荷切除；

44、所述其余负荷包括公用站负荷、无用负荷以及可暂时切除负荷。

45、一种基于电解铝控制的电网精准切负荷系统，其特征在于：包括模型建立模块、待切负荷量计算模块以及切负荷模块，

46、模型建立模块，所述模型建立模块用于获取接入电解铝控制的电网历史故障运行参数数据，结合神经网络，训练故障元件定位模型以及故障预测模型；

47、待切负荷量计算模块，所述待切负荷量计算模块用于获取接入电解铝控制的电网实时运行参数数据，结合所述故障元件定位模型以及故障预测模型确定故障元件以及故障类型，并计算待切负荷量；

48、切负荷模块，所述切负荷模块用于根据所述待切负荷量，结合电解铝负荷分级协调控制方法，实现基于电解铝控制的电网切负荷。

49、一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的方法的步骤。

50、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法的步骤。

51、本发明的有益效果：本发明提出一种基于电解铝控制的电网精准切负荷方法及系统，获取接入电解铝控制的电网历史故障运行参数数据，结合神经网络，训练故障元件定位模型以及故障预测模型；获取接入电解铝控制的电网实时运行参数数据，结合所述故障元件定位模型以及故障预测模型确定故障元件以及故障类型，并计算待切负荷量；根据所述待切负荷量，结合电解铝负荷分级协调控制方法，实现基于电解铝控制的电网切负荷。可以避免出现由过切导致的重大事故，实现电网负荷精准切除。