【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于三相不平衡治理领域，特别涉及考虑光伏接入的三相不平衡治理方法、系统、设备和介质。
技术介绍
1、为了响应“双碳”目标，我国分布式新能源发电系统在配电网中的安装规模迅速扩大，户用光伏接入的随机性和分散性加重了低压三相不平衡。同时，电动汽车等大型、时变的单相负载也会增加低压配电网的三相不平衡。三相不平衡带来线路损耗和变压器损耗增大、变压器出力容量减少、用电设备运行不正常、电动机效率降低等问题。
2、国内外众多学者研究了许多治理电压不平衡的方法。如，负载补偿是通过在配网电源侧或负载侧增设补偿装置对三相间不对称负载进行调补，从而降低三相电流不平衡度，使三相不平衡系统被调整至三相平衡系统；负载相序平衡是在不改变配网原有框架结构的前提下，依靠人工或者自动换相装置对不平衡负载或者馈线进行换相，使负载平均分配到各相上，从而降低三相不平衡度；配网重构是通过改变网络中联络开关和分段开关的开合状态，实现馈线或变压器之间的负载转移，最终达到降低网损、平衡负载和提高供电质量的目的。负载补偿和负载相序平衡这两种方法增加了额外的设备和维护成本，而低压配电网缺乏支撑配网重构的远程开关设备，因此难以进行配网重构。
3、当前已有许多文献针对低压配电网的三相不平衡问题开展了相关研究，其主要可分为以下几类：1)采用自动调相装置；2)加装用户换相装置；3)利用低压无功补偿进行三相不平衡治理。采用自动调相装置以及加装用户换相装置不仅需要用户与电网进行紧密的配合，同时还存在用户突然断电的风险，也需要电网用户双方进行大量投资；而仅利用低压
4、公开号为“cn112671011a”的中国专利公开了一种三相不平衡治理方法及装置，该配电网线路为三相电路且具备基于双模通信技术与负载通信的功能，上述三相不平衡治理方法包括：分别获取三相电路中各相电路的负载情况；基于各相电路的负载情况判断各相电路之间的负载数量差值是否大于阈值；当三相电路中的任两相电路之间的负载数量差值大于阈值时，基于各相电路的负载情况确定各相电路中的高负载相电路；将高负载相电路中预设数量的单相负载换相连接至三相电路中的其它相电路。该申请通过换相操作将预设数量的单相负载连接到其他相电路，可能会导致另一相电路负载过重，进而引发新的不平衡问题，且所述方法的自动换相模块的设计与实现较为复杂，增加了治理成本。
技术实现思路
1、本专利技术提供考虑光伏接入的三相不平衡治理方法、系统、设备和介质，旨在基于steinmetz设计构建三相不平衡治理的马尔科夫决策过程，结合ddpg算法解决当前低压配电网的三相不平衡治理方法效果不佳或治理成本较高的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供考虑光伏接入的三相不平衡治理方法，包括以下步骤：
3、s1：基于steinmetz设计推导三相不平衡治理的无功功率补偿公式。
4、s2：将分布式光伏的低压配电网三相不平衡治理问题转换为强化学习问题，通过获取低压配电网历史信息使用多元组(s,a,t,r)构建基于分布式光伏的低压配电网三相不平衡治理的马尔科夫决策过程，将推导得到的三相不平衡治理的无功功率补偿公式用于构建马尔科夫决策过程。
5、s3：将强化学习的ddpg算法应用于所述马尔科夫决策过程，将低压配电网的三相光伏控制系统作为智能体，将低压配电网系统本身作为环境，通过ddpg算法实现智能体在不同状态下学习采取合适的动作来调节低压配电网系统中的三相不平衡情况。
6、优选的，所述步骤s1具体为：
7、当三相光伏系统为三相四线制采用星形连接时，无功功率补偿由关键节点的三相光伏系统或者在关键节点上分布在所有三相的单相光伏系统的集合提供，则关键节点下游负载达到平衡所需的无功功率注入变化表示为所述δqcr的计算公式具体为：
8、
9、式中，为使关键节点下游的负载平衡所需的a相无功功率注入的变化，为使关键节点下游的负载平衡所需的b相无功功率注入的变化，为使关键节点下游的负载平衡所需的c相无功功率注入的变化，为无功功率注入的变化总和，为注入关键节点的a相无功功率，为注入关键节点的b相无功功率，为注入关键节点的c相无功功率，为注入关键节点的a相有功功率，为注入关键节点的b相有功功率，为注入关键节点的c相有功功率。
10、优选的，所述步骤s2具体为：
11、s21：通过获取低压配电网历史信息使用多元组(s,a,t,r)构建基于分布式光伏的低压配电网三相电压不平衡治理的马尔科夫决策过程。
12、s22：所述多元组(s,a,t,r)中的s为状态空间，t时刻环境的状态即t时刻智能体从环境获取的观测值st∈s，st＝{δqcr,yt}，δqcr为使关键节点下游负载达到平衡所需的无功功率注入变化，yt为t时刻关键节点与单相光伏节点的观测信息，yt的表达式具体为：
13、
14、式中，为t时刻关键节点与单相光伏节点测量的电压，ptφ为t时刻关键节点与单相光伏节点测量的有功功率，为t时刻关键节点与单相光伏节点测量的无功功率，φ＝a,b,c为a相、b相、c相的集合。
15、s23：所述多元组(s,a,t,r)中的a为动作空间，t时刻智能体的动作at∈a，智能体的动作是控制下游单相光伏向相应的节点注入的无功功率，注入哪一相取决于该节点的单相光伏接入哪一相，at的表达式具体为：
16、
17、式中，为t时刻控制下游单相光伏向相应的节点注入的无功功率，i∈(a,b,c)，n∈(1,,2,…,h)，h为下游单相光伏节点的数目。
18、s24：所述多元组(s,a,t,r)中的r为奖励函数，t时刻智能体得到的奖励rt∈r，所述rt的计算公式具体为：
19、
20、式中，u1,t为t时刻关键节点的负序电压，u2,t为t时刻关键节点的正序电压。
21、优选的，所述步骤s3的ddpg算法由actor网络和critic网络组成，actor网络包含actor估计网络与actor目标网络，critic网络包含critic估计网络与critic目标网络。
22、所述actor网络用于在持续不断的动作空间中探索并制定后续动作策略；所述critic网络用于评估actor策略在当前状态下的优劣。
23、优选的，所述critic估计网络通过最小化智能体的损失函数更新网络参数，损失函数计算公式具体为：
24、
25、式中，为critic估计网络的参数，为critic估计网络的损失函数，n为经验回放本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.考虑光伏接入的三相不平衡治理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的考虑光伏接入的三相不平衡治理方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：
3.根据权利要求1所述的考虑光伏接入的三相不平衡治理方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：
4.根据权利要求1所述的考虑光伏接入的三相不平衡治理方法，其特征在于，所述步骤S3的DDPG算法由Actor网络和Critic网络组成，Actor网络包含Actor估计网络与Actor目标网络，Critic网络包含Critic估计网络与Critic目标网络；
5.根据权利要求4所述的考虑光伏接入的三相不平衡治理方法，其特征在于，所述Critic估计网络通过最小化智能体的损失函数更新网络参数，损失函数的计算公式具体为：
6.根据权利要求4所述的考虑光伏接入的三相不平衡治理方法，其特征在于，所述Actor估计网络通过神经网络的梯度反向传播更新网络参数，梯度计算公式具体为：
7.根据权利要求1所述的考虑光伏接入的三相不平衡治理方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：
8.考虑光伏接入的三相不平衡治理系统，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，所述电子设备包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的考虑光伏接入的三相不平衡治理方法。
10.一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权利要求1至7中任一项所述的考虑光伏接入的三相不平衡治理方法。
...【技术特征摘要】
1.考虑光伏接入的三相不平衡治理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的考虑光伏接入的三相不平衡治理方法，其特征在于，所述步骤s1具体为：
3.根据权利要求1所述的考虑光伏接入的三相不平衡治理方法，其特征在于，所述步骤s2具体为：
4.根据权利要求1所述的考虑光伏接入的三相不平衡治理方法，其特征在于，所述步骤s3的ddpg算法由actor网络和critic网络组成，actor网络包含actor估计网络与actor目标网络，critic网络包含critic估计网络与critic目标网络；
5.根据权利要求4所述的考虑光伏接入的三相不平衡治理方法，其特征在于，所述critic估计网络通过最小化智能体的损失函数更新网络参数，损失函数的计算公式具体为：
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：陈祥伟，朱龙洋，杨朝赟，汪逸帆，吴文庚，江润叶，程航，刘勇，施韫智，吴毅平，陈雄，张君琦，黄宇轩，王晓玉，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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