[发明专利]一种微电网供电质量评估及其模拟负荷均衡控制系统及方法

权利要求书

1.一种微电网供电质量评估及其模拟负荷均衡控制系统的方法，其特征在于，所述系统包括微电网电压、电流、频率采集模块，微电网供电质量智能评估器和模拟负荷均衡控制器，其中：

微电网电压、电流、频率采集模块：用于采集实时微电网电压、电流、频率值并传送至微电网供电质量智能评估器中；

微电网供电质量智能评估器：用于分析计算实时微电网电压、电流、频率，评估微电网供电质量是否满足要求，判断模拟负荷均衡控制器是否需要投入工作；

模拟负荷均衡控制器包括功率均衡器、模拟负荷系统；

功率均衡器：用于计算模拟负荷模块的有功功率和无功功率的吸纳与发出值，为模拟负荷的每个储能装置均衡分配有功功率与无功功率的吸纳与发出值；

模拟负荷系统：用于吸收或发出有功功率或无功功率，平抑微电网功率波动，改善微电网供电质量，由多个模拟负荷单元并联，构成多模拟负荷并联运行系统；所述的模拟负荷单元包括双向AC-DC变流器、双向DC-DC变换器、双向AC-DC变流器功率控制器、双向DC-DC变换器控制器和储能设备；

所述的方法包括如下步骤：

步骤一：利用微电网供电质量智能评估器，计算分析通过微电网电压、电流、频率采集模块采集的实时微电网电压、电流、频率数据，并依据国家电能质量标准评估实时微电网供电质量是否满足标准，若不满足标准模拟负荷均衡控制器需要投入使用；具体包括以下步骤：

步骤1：由采样模块处理后得到包含电压偏差、电压波动和闪变、谐波含量、三相电压不平衡度、暂时过电压、瞬态过电压、电流谐波含量、频率偏差9个特征的样本特征集；

步骤2：对微电网供电质量特征集的每个特征进行归一化处理；

步骤3：依据供电质量国家标准对样本数据进行标注；

步骤4：依据比例随机划分训练样本和测试样本，并依据步骤3对样本数据进行标注；

步骤5：对步骤4选取的每个训练样本采用自下而上的方法进行训练，对训练过程划分为输入层、训练层、调优层、输出层四个层面，逐层训练、优化；

步骤6：利用测试样本对训练样本最终输出值进行评估，评估系统训练的准确率，若样本不满足供电质量要求，则模拟负荷均衡控制装置需要投入使用；

步骤二：当判断需要投入负荷均衡控制器时，功率均衡器将依据微电网供电质量智能评估器中的电压与频率，利用功率自主均衡算法得到系统充放电功率的设定值，并结合模拟负荷系统中每个模拟负荷单元储能设备的SOC计算模拟负荷单元及系统的最大允许充放电功率，同时依据储能设备的SOC计算每个模拟负荷单元应分配的充放电功率设定值。

2.根据权利要求1所述一种微电网供电质量评估及其模拟负荷均衡控制系统的方法，其特征在于，步骤一中的步骤5具体包括以下步骤：

步骤5-1：训练开始时给各层参数赋相应初值；训练层和输出层的输入值计算依据公式

计算；

步骤5-2：将训练层的输出作为下一训练层的输入，重复步骤5-1，达到设定训练层数后，将以上参数从上而下输入调优层进行参数调优；

步骤5-3：对评估过程进行参数调优处理。

3.根据权利要求2所述一种微电网供电质量评估及其模拟负荷均衡控制系统的方法，其特征在于，步骤5-3具体包括以下步骤：

计算每个样本的均方误差E；

步骤5-3-1：调优层中输出层偏置θ_j的调优公式为

步骤5-3-2：训练层第h个单元和输出层第j个单元的连接权重w_hj的调优公式为

步骤5-3-3：调优层中训练层偏置γ_h的调优公式为

故

步骤5-3-4：调优层中输入层第i个单元和训练层第h个单元的连接权重v_ih的调优公式为

故