一种超导磁体安全运行控制方法、装置、设备和介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种超导磁体安全运行控制方法、装置、设备和介质，响应于接收到的控制请求信息，确定控制请求信息对应的多个目标超导储能系统并获取对应的超导储能系统数据，采用多个超导储能系统数据输入预置的目标温升预测模型，确定多个目标超导储能系统对应的目标极限功率，计算各个目标极限功率之间的和值，生成对应的第一目标响应功率，比较第一目标响应功率与预设的电网需求功率，若第一目标响应功率小于或等于电网需求功率，则将第一目标响应功率作为安全输出功率；实现了实时调节储能磁体运行状态，从而提高超导储能系统的安全稳定性的效果。同时采用多台SMES集中、分散布局的方式，解决单个SMES容量及功率不足的问题。解决单个SMES容量及功率不足的问题。解决单个SMES容量及功率不足的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种超导磁体安全运行控制方法、装置、设备和介质


[0001]本专利技术涉及超导磁体运行控制
，尤其涉及一种超导磁体安全运行控制方法、装置、设备和介质。

技术介绍

[0002]超导储能磁体的性能与温度密切相关，随着温度的升高其通流能力会急剧下降。超导储能磁体在充放电过程中会产生交流损耗，交流损耗的存在会造成磁体温度升高，进而使磁体的临界电流下降，温升过高的情况下会使磁体电流达到并超过临界电流从而损坏磁体。由此可见，超导磁体的温升是影响磁体安全稳定运行的关键参量。
[0003]目前，超导储能磁体的应用尚不广泛，对超导储能磁体运行时的保护亟待深入。由于超导储能磁体与制冷技术密切相关，当磁体温度过高时需要制冷机增大制冷功率以保护磁体，但磁体所采用的制冷机难以满足电气标准的响应，直接测温存在滞后性，往往在测温系统控制制冷机响应后超导磁体就已出现损坏，这将给超导磁体运行带来巨大风险，同时危及电网的稳定。为了避免运行过程中温升对磁体造成损坏，在超导磁体设计时会将磁体的工作电流取到临界电流的0.5～0.6倍，会造成了储能裕度的极大浪费，同时，采用传统的降功率控制策略，虽然保护了磁体的安全，但会导致电力系统功率的需求得不到满足，从而影响系统的稳定性。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种超导磁体安全运行控制方法、装置、设备和介质，解决了现有的为了避免运行过程中温升对磁体造成损坏，在超导磁体设计时会将磁体的工作电流取到临界电流的0.5～0.6倍，会造成了储能裕度的极大浪费，同时，采用传统的降功率控制策略，虽然保护了磁体的安全，但会导致电力系统功率的需求得不到满足，从而影响系统的稳定性的技术问题。
[0005]本专利技术第一方面提供的一种超导磁体安全运行控制方法，包括：
[0006]响应于接收到的控制请求信息，确定所述控制请求信息对应的多个目标超导储能系统并获取对应的超导储能系统数据；
[0007]采用多个所述超导储能系统数据输入预置的目标温升预测模型，确定多个所述目标超导储能系统对应的目标极限功率；
[0008]计算各个所述目标极限功率之间的和值，生成对应的第一目标响应功率；
[0009]比较所述第一目标响应功率与预设的电网需求功率；
[0010]若所述第一目标响应功率小于或等于所述电网需求功率，则将所述第一目标响应功率作为安全输出功率。
[0011]可选地，所述超导储能系统数据包括初始电流数据、初始温度数据、充放电功率数据、充放电时间数据和充放电时间数据关联的充放电温升数据，所述采用多个所述超导储能系统数据输入预置的目标温升预测模型，确定多个所述目标超导储能系统对应的目标极
限功率的步骤之前，包括：
[0012]采用所述初始电流数据、所述初始温度数据、所述充放电功率数据和所述充放电时间数据作为目标特征；
[0013]采用所述充放电温升数据作为目标标签；
[0014]将所述目标特征与所述目标标签输入到预设的初始温升预测模型，得到训练预测温度值；
[0015]采用预设的Catboost算法结合所述训练预测温度值，对所述初始温升预测模型进行训练，生成目标温升预测模型。
[0016]可选地，所述采用多个所述超导储能系统数据输入预置的目标温升预测模型，确定多个所述目标超导储能系统对应的目标极限功率的步骤，包括：
[0017]采用所述初始电流数据、所述初始温度数据、所述充放电功率数据和所述充放电时间数据输入预置的目标温升预测模型，生成对应的目标预测温度值；
[0018]比较所述目标预测温度值与预设的磁体临界温度值；
[0019]若所述目标预测温度值大于或等于所述磁体临界温度值，则将所述目标预测温度值关联的功率作为目标极限功率。
[0020]可选地，还包括：
[0021]若所述目标预测温度值小于所述磁体临界温度值，则按照预设梯度调整所述目标超导储能系统的磁体输出功率，并跳转执行所述比较所述目标预测温度值与预设的磁体临界温度值的步骤。
[0022]可选地，还包括：
[0023]若所述第一目标响应功率大于所述电网需求功率，则按照预设选取条件从多个所述目标超导储能系统选取对应的目标超导储能系统作为待分析超导储能系统；
[0024]获取全部所述待分析超导储能系统对应的所述目标极限功率作为待分析极限功率；
[0025]计算各个所述待分析极限功率之间的和值，生成第二目标响应功率；
[0026]比较所述第二目标响应功率与所述电网需求功率；
[0027]若所述第二目标响应功率大于或等于所述电网需求功率，则获取所述待分析超导储能系统对应的功率分配数据；
[0028]若所述第二目标响应功率小于所述电网需求功率，则跳转执行所述若所述第一目标响应功率大于所述电网需求功率，则按照预设选取条件从多个所述目标超导储能系统选取对应的目标超导储能系统作为待分析超导储能系统的步骤；
[0029]采用所述功率分配数据输入预置的功率分配模型，确定各个所述待分析超导储能系统对应的目标分配功率；
[0030]比较各个所述目标分配功率与关联的目标极限功率；
[0031]若各个所述目标分配功率均小于或等于关联的所述目标极限功率，则获取各个所述待分析超导储能系统对应的响应温度数据；
[0032]从多个所述响应温度数据中选取最大值作为目标温度数据；
[0033]比较所述目标温度数据与预设的比对温度数据；
[0034]若所述目标温度数据小于或等于所述比对温度数据，则计算各个所述目标分配功
率之间的第三目标响应功率，并将所述第三目标响应功率作为安全输出功率。
[0035]可选地，还包括：
[0036]若任一所述目标分配功率大于关联的所述目标极限功率，则按照预设分配条件从多个所述待分析超导储能系统选取对应的待分析超导储能系统作为待分配超导储能系统，并跳转执行所述若所述第二目标响应功率大于或等于所述电网需求功率，则获取所述待分析超导储能系统对应的功率分配数据的步骤。
[0037]可选地，还包括：
[0038]若所述目标温度数据大于所述比对温度数据，则跳转执行所述若所述第一目标响应功率大于所述电网需求功率，则按照预设选取条件从多个所述目标超导储能系统选取对应的目标超导储能系统作为待分析超导储能系统的步骤。
[0039]本专利技术第二方面提供的一种超导磁体安全运行控制装置，包括：
[0040]响应模块，用于响应于接收到的控制请求信息，确定所述控制请求信息对应的多个目标超导储能系统并获取对应的超导储能系统数据；
[0041]目标极限功率模块，用于采用多个所述超导储能系统数据输入预置的目标温升预测模型，确定多个所述目标超导储能系统对应的目标极限功率；
[0042]第一目标响应功率模块，用于计算各个所述目标极限功率之间的和值，生成对应的第一目标响应功率；
[0043]第一比较模块，用于比较所述第一目标响本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超导磁体安全运行控制方法，其特征在于，包括：响应于接收到的控制请求信息，确定所述控制请求信息对应的多个目标超导储能系统并获取对应的超导储能系统数据；采用多个所述超导储能系统数据输入预置的目标温升预测模型，确定多个所述目标超导储能系统对应的目标极限功率；计算各个所述目标极限功率之间的和值，生成对应的第一目标响应功率；比较所述第一目标响应功率与预设的电网需求功率；若所述第一目标响应功率小于或等于所述电网需求功率，则将所述第一目标响应功率作为安全输出功率。2.根据权利要求1所述的超导磁体安全运行控制方法，其特征在于，所述超导储能系统数据包括初始电流数据、初始温度数据、充放电功率数据、充放电时间数据和充放电时间数据关联的充放电温升数据，所述采用多个所述超导储能系统数据输入预置的目标温升预测模型，确定多个所述目标超导储能系统对应的目标极限功率的步骤之前，包括：采用所述初始电流数据、所述初始温度数据、所述充放电功率数据和所述充放电时间数据作为目标特征；采用所述充放电温升数据作为目标标签；将所述目标特征与所述目标标签输入到预设的初始温升预测模型，得到训练预测温度值；采用预设的Catboost算法结合所述训练预测温度值，对所述初始温升预测模型进行训练，生成目标温升预测模型。3.根据权利要求2所述的超导磁体安全运行控制方法，其特征在于，所述采用多个所述超导储能系统数据输入预置的目标温升预测模型，确定多个所述目标超导储能系统对应的目标极限功率的步骤，包括：采用所述初始电流数据、所述初始温度数据、所述充放电功率数据和所述充放电时间数据输入预置的目标温升预测模型，生成对应的目标预测温度值；比较所述目标预测温度值与预设的磁体临界温度值；若所述目标预测温度值大于或等于所述磁体临界温度值，则将所述目标预测温度值关联的功率作为目标极限功率。4.根据权利要求3所述的超导磁体安全运行控制方法，其特征在于，还包括：若所述目标预测温度值小于所述磁体临界温度值，则按照预设梯度调整所述目标超导储能系统的磁体输出功率，并跳转执行所述比较所述目标预测温度值与预设的磁体临界温度值的步骤。5.根据权利要求1所述的超导磁体安全运行控制方法，其特征在于，还包括：若所述第一目标响应功率大于所述电网需求功率，则按照预设选取条件从多个所述目标超导储能系统选取对应的目标超导储能系统作为待分析超导储能系统；获取全部所述待分析超导储能系统对应的所述目标极限功率作为待分析极限功率；计算各个所述待分析极限功率之间的和值，生成第二目标响应功率；比较所述第二目标响应功率与所述电网需求功率；若所述第二目标响应功率大于或等于所述电网需求功率，则获取所述待分析超导储能
系统对应的功率分...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋萌，李力，夏亚君，江玉欢，蔡徽，蔡春元，赵兵，王伟，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院广东电网有限责任公司中山供电局，
类型：发明
国别省市：