【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能并网柜的，具体涉及一种用于智能并网柜的智能断路隔离系统及方法。
技术介绍
1、分布式发电系统（如光伏发电、风力发电等）通常通过并网柜连接到公共电网，从而实现了电力的集中管理和调度。当前，智能并网柜已广泛应用于各类分布式能源项目中，其主要功能包括电力转换、计量、保护、监控等。并网柜内部集成了多种电气元件，如断路器、继电器、互感器、通信模块等，通过这些元件的协同工作，实现了对分布式电源输出电能的质量控制和安全管理。随着物联网技术的进步，并网柜开始具备了数据采集、远程监控等功能，进一步提升了电网运行的智能化水平。
2、尽管并网柜在技术上取得了显著进步，但仍存在以下问题：现有并网柜在面对电网故障时，虽然能够通过内置的保护装置切断电源，防止事故扩大，但在故障检测精度和响应速度上仍有较大提升空间。特别是对于一些隐蔽性较强的故障（如绝缘老化、接触不良等），现有的检测手段往往难以及时发现，导致故障隐患长期存在，最终引发更大规模的电网事故。当电网中某一部分发生故障时，如何迅速调整电网结构，将受影响区域的负荷合理地转移到健康的电网分支上，是一个紧迫的任务。现行的负荷转供机制多依赖于预设的转供路径和手动操作，这种方式不仅耗时长，而且在复杂网络环境中难以实现最优配置，常常导致部分区域长时间处于无电状态，影响用户正常用电。
3、如授权公告号为cn208257385u的中国专利公开了一种储能并网电路以及并网配电柜，该电路包括从母线上引出与蓄电池组连接的配电线，所述配电线与蓄电池组之间依次设有断路器、变压器、整流器、
4、公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域普通技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种用于智能并网柜的智能断路隔离系统及方法，解决传统并网柜在故障检测与隔离、负荷转供等方面存在的不足，提升电网运行的智能化水平。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、一方面，本专利技术提供一种用于智能并网柜的智能断路隔离系统，包括断路隔离模块、监测模块、故障预测模块、负荷转供模块；其中：
4、断路隔离模块用于对智能并网柜中的故障线路和风险线路进行故障隔离；
5、监测模块用于实时采集智能并网柜的电路参数并对所述电路参数进行特征提取；
6、故障预测模块基于所述电路参数进行故障预测，识别智能并网柜中的风险线路；
7、负荷转供模块用于在对故障线路和风险线路进行故障隔离后，自动生成负荷转供方案。
8、作为本专利技术所述用于智能并网柜的智能断路隔离系统的一种优选方案，其中：所述监测模块包括数据采集单元、数据处理单元；
9、所述数据采集单元用于采集智能并网柜的电路参数；所述电路参数包括每条并网支路的电流数据、电压数据、温度数据、功率数据、频率数据；
10、所述数据处理单元用于对智能并网柜的电路参数进行数据清洗，并基于数据清洗后的电路参数计算每条并网支路的特征因子；
11、所述每条并网支路的特征因子包括平均电流、平均电压、功率因数、失真度、平均温度、峰值因子；每隔固定长度的采样周期进行一次特征因子的计算，并将每个采样周期内计算的每条并网支路的每种特征因子分别整理成对应的时间序列。
12、作为本专利技术所述用于智能并网柜的智能断路隔离系统的一种优选方案，其中：任一并网支路的平均电流为一个采样周期内电流的均值；任一并网支路的平均电压为一个采样周期内电压的均值；任一并网支路的功率因数为一个采样周期内的有功功率与视在功率之比；任一并网支路的平均温度为一个采样周期内并网支路的所有电缆接头处的温度的均值；任一并网支路的峰值因子为一个采样周期内峰值电流与平均电流的比值；任一并网支路的失真度的计算公式如下：
13、；
14、其中，表示任一采样周期内的失真度；表示基波的幅值；表示第i次谐波的幅值。
15、作为本专利技术所述用于智能并网柜的智能断路隔离系统的一种优选方案，其中：所述断路隔离模块包括断路器单元和控制开关单元；其中，所述断路器单元用于自动检测电路故障并断开出现故障的电路；所述控制开关单元用于对故障线路和风险线路进行故障隔离；
16、所述断路器单元配置有断路器，当配置了断路器的电路的电流超过断路器的电流阈值或断路器的温度超过温度阈值时，断路器自动切断电路，并向控制开关单元发送故障隔离信息；控制开关单元解析所述故障隔离信息，获取出现故障的电路对应的并网支路，并通过开关切断所述并网支路。
17、作为本专利技术所述用于智能并网柜的智能断路隔离系统的一种优选方案，其中：所述故障预测模块包括预测模型单元和隔离控制单元；其中：
18、所述预测模型单元配置有故障预测模型，用于计算每条并网支路的故障概率；所述故障预测模型为循环神经网络、长短时记忆网络、门控循环单元中的任一种，输入为每条并网支路的每种特征因子的时间序列，输出为每条并网支路的故障概率；所述隔离控制单元配置有并网支路的故障概率阈值；隔离控制单元将任一条故障概率高于所述故障概率阈值的并网支路标记为风险线路，并向所述控制开关单元发送风险线路信息，控制开关单元解析所述风险线路信息，获取风险线路，并通过控制开关切断所述风险线路；所述隔离控制单元还配置有每种特征因子的阈值范围，当任一并网支路的任一特征因子超出对应的阈值范围，则标记为风险线路。
19、作为本专利技术所述用于智能并网柜的智能断路隔离系统的一种优选方案，其中：所述故障预测模块还包括频率监测单元，用于监测电网频率；每经过一个频率检测周期，以固定的采样间隔采集n个电网频率值，并计算电网的频率波动指数，公式如下：
20、；
21、其中，r表示任一频率检测周期中电网的频率波动指数；表示频率检测周期中电网的最大频率值；表示频率检测周期中电网的最小频率值；表示对应的时间点；表示对应的时间点；表示频率检测周期中电网的第j个频率值；为电网的标准频率；、均为权重系数；
22、所述频率监测单元配置有故障风险调整策略，具体如下：频率监测单元配置有频率波动指数的正常阈值；若任一频率检测周期的频率波动指数高于所述正常阈值，则频率监测单元向所述隔离控制单元发送频率异常信息；隔离控制单元接收到频率异常信息后，减小每种特征本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于智能并网柜的智能断路隔离系统，其特征在于：包括断路隔离模块、监测模块、故障预测模块、负荷转供模块；其中：
2.如权利要求1所述的用于智能并网柜的智能断路隔离系统，其特征在于：所述监测模块包括数据采集单元、数据处理单元；
3.如权利要求2所述的用于智能并网柜的智能断路隔离系统，其特征在于：任一并网支路的平均电流为一个采样周期内电流的均值；任一并网支路的平均电压为一个采样周期内电压的均值；任一并网支路的功率因数为一个采样周期内的有功功率与视在功率之比；任一并网支路的平均温度为一个采样周期内并网支路的所有电缆接头处的温度的均值；任一并网支路的峰值因子为一个采样周期内峰值电流与平均电流的比值；任一并网支路的失真度的计算公式如下：
4.如权利要求3所述的用于智能并网柜的智能断路隔离系统，其特征在于：所述断路隔离模块包括断路器单元和控制开关单元；其中，所述断路器单元用于自动检测电路故障并断开出现故障的电路；所述控制开关单元用于对故障线路和风险线路进行故障隔离；
5.如权利要求4所述的用于智能并网柜的智能断路隔离系统，其特征在于：所述
6.如权利要求5所述的用于智能并网柜的智能断路隔离系统，其特征在于：所述故障预测模块还包括频率监测单元，用于监测电网频率；每经过一个频率检测周期，以固定的采样间隔采集N个电网频率值，并计算电网的频率波动指数，公式如下：
7.如权利要求6所述的用于智能并网柜的智能断路隔离系统，其特征在于：所述负荷转供模块包括负载信息单元与转供策略单元；其中，负载信息单元用于获取待转供负荷对应的负载信息；转供策略单元基于所述负载信息制定负荷转供方案；
8.如权利要求7所述的用于智能并网柜的智能断路隔离系统，其特征在于：所述转供策略单元基于负载信息制定负荷转供方案的方法如下：
9.如权利要求8所述的用于智能并网柜的智能断路隔离系统，其特征在于：所述对当前负载分配转供方案的方法如下：随机选择一个剩余供电量不小于当前负载的负荷量的分布式发电装置用于对当前负载进行负荷转供；若所有分布式发电装置的剩余供电量均小于当前负载的负荷量，则对当前负载进行负荷切割，得到m个负载子负荷；选择m个分布式发电装置分别对m个负载子负荷进行负荷转供。
10.如权利要求9所述的用于智能并网柜的智能断路隔离系统，其特征在于：所述转供策略单元基于负载信息制定负荷转供方案的方法还包括：重复执行步骤S300至S700，得到M个负荷转供方案；计算每个负荷转供方案的目标函数，并将目标函数最大的负荷转供方案传送至控制开关单元；任一负荷转供方案的目标函数的计算公式如下：
11.一种用于智能并网柜的智能断路隔离方法，基于权利要求1-10中任一项所述的用于智能并网柜的智能断路隔离系统实现，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种用于智能并网柜的智能断路隔离系统，其特征在于：包括断路隔离模块、监测模块、故障预测模块、负荷转供模块；其中：
2.如权利要求1所述的用于智能并网柜的智能断路隔离系统，其特征在于：所述监测模块包括数据采集单元、数据处理单元；
3.如权利要求2所述的用于智能并网柜的智能断路隔离系统，其特征在于：任一并网支路的平均电流为一个采样周期内电流的均值；任一并网支路的平均电压为一个采样周期内电压的均值；任一并网支路的功率因数为一个采样周期内的有功功率与视在功率之比；任一并网支路的平均温度为一个采样周期内并网支路的所有电缆接头处的温度的均值；任一并网支路的峰值因子为一个采样周期内峰值电流与平均电流的比值；任一并网支路的失真度的计算公式如下：
4.如权利要求3所述的用于智能并网柜的智能断路隔离系统，其特征在于：所述断路隔离模块包括断路器单元和控制开关单元；其中，所述断路器单元用于自动检测电路故障并断开出现故障的电路；所述控制开关单元用于对故障线路和风险线路进行故障隔离；
5.如权利要求4所述的用于智能并网柜的智能断路隔离系统，其特征在于：所述故障预测模块包括预测模型单元和隔离控制单元；其中：
6.如权利要求5所述的用于智能并网柜的智能断路隔离系统，其特征在于：所述故障预测模块还包括频率监测单元，用于监测电网频率；每经过一个频率检测周期，以固定的采样间隔采集n个电网频率值，并...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵荣，周元，梁辅雄，张仁，唐正平，
申请(专利权)人：湖南西来客储能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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