本發(fā)明涉及電力設(shè)備管理，尤其涉及一種電力設(shè)備的管理方法。

背景技術(shù)：

1、電力設(shè)備主要包括發(fā)電設(shè)備、輸電設(shè)備、配電設(shè)備和用電設(shè)備。發(fā)電設(shè)備通常包括發(fā)電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽能光伏板等。輸電設(shè)備通常包括變壓器、開關(guān)設(shè)備、電纜等。配電設(shè)備通常包括開關(guān)柜、配電盤、電力儀表等。用電設(shè)備通常包括電動機(jī)、照明設(shè)備、空調(diào)設(shè)備等。電力設(shè)備管理是指對電力系統(tǒng)中的各種設(shè)備進(jìn)行有效的監(jiān)控、控制、維護(hù)和優(yōu)化的過程。它旨在確保電力設(shè)備的正常運(yùn)行、延長設(shè)備壽命、降低故障風(fēng)險(xiǎn)，并提高電力系統(tǒng)的可靠性、安全性和能源效率。目前，在電力設(shè)備的用電高峰期和低谷期分布時(shí)段易出現(xiàn)大幅度的電壓波動。同時(shí)，在電力設(shè)備檢修時(shí)需要斷電，這個過程也會導(dǎo)致大幅度的電壓波動。而大幅度的電壓波動可能導(dǎo)致電力設(shè)備故障或停電，進(jìn)而難以對電力設(shè)備進(jìn)行管理。

2、專利申請?zhí)枮?02311656990.x的中國發(fā)明專利公開了一種電力設(shè)備管理方法，根據(jù)設(shè)備信息進(jìn)行動態(tài)模擬，生成電力設(shè)備圖像信息和電力緩沖設(shè)備圖像信息，根據(jù)圖像信息提取工況數(shù)據(jù)，進(jìn)行電力匹配，根據(jù)電力匹配信息和設(shè)備負(fù)載數(shù)據(jù)，得到管理信息，用于實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備的調(diào)度策略，確保了電力穩(wěn)定和負(fù)荷均衡。

3、但是，在復(fù)雜多變的電力場景中，高精度電力設(shè)備（如精密制造、醫(yī)療設(shè)備等）對負(fù)載變化的瞬時(shí)響應(yīng)敏感，例如，某工業(yè)園區(qū)部署了光伏發(fā)電、儲能電池組及工業(yè)負(fù)載設(shè)備，由于光伏出力受天氣影響波動劇烈（如云層遮擋導(dǎo)致電壓驟降）、工業(yè)負(fù)載存在瞬時(shí)功率沖擊，這些負(fù)載波動均需通過電力緩沖設(shè)備（如超級電容器或飛輪儲能）平滑功率波動，確保供電穩(wěn)定，可見電力設(shè)備與緩沖設(shè)備的協(xié)同運(yùn)行對系統(tǒng)穩(wěn)定性至關(guān)重要；然而傳統(tǒng)突變式調(diào)度（直接調(diào)整設(shè)備輸出功率）根據(jù)反饋的管理信息直接執(zhí)行調(diào)度指令，易導(dǎo)致以下問題：設(shè)備頻繁啟停，負(fù)載突變引發(fā)設(shè)備頻繁開關(guān)，加速機(jī)械磨損；負(fù)載快速變化導(dǎo)致設(shè)備電磁輻射/熱輻射劇烈波動，影響設(shè)備穩(wěn)定性及周邊環(huán)境安全；緩沖設(shè)備充放電速率不匹配引發(fā)電壓瞬時(shí)波動，降低電網(wǎng)可靠性；瞬時(shí)功率需求超過設(shè)備額定容量，縮短設(shè)備壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)通過提供一種電力設(shè)備的管理方法，使電力設(shè)備在負(fù)載突變時(shí)能夠做出合理響應(yīng)調(diào)度，減少了設(shè)備損耗，提高電力系統(tǒng)中電力設(shè)備管理的穩(wěn)定性。

2、本技術(shù)提供了一種電力設(shè)備的管理方法，包括：

3、s101，實(shí)時(shí)監(jiān)測電力場景中的每個電力設(shè)備的功率，獲得電力設(shè)備在滿足負(fù)載突變條件時(shí)對應(yīng)的負(fù)載變化響應(yīng)特征向量；

4、s102，基于每個電力設(shè)備，將負(fù)載變化響應(yīng)特征向量輸入至預(yù)先訓(xùn)練完成的電力設(shè)備功率調(diào)節(jié)行為預(yù)測模型，輸出該電力設(shè)備對應(yīng)的調(diào)節(jié)行為信息，包括目標(biāo)功率調(diào)節(jié)量、響應(yīng)時(shí)間、緩沖設(shè)備匹配充放速率；

5、s103，基于調(diào)節(jié)行為信息，利用預(yù)先設(shè)置的漸進(jìn)式調(diào)整算法，生成電力設(shè)備的調(diào)度指令信息，實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備的合理調(diào)度。

6、優(yōu)選地，所述負(fù)載突變條件設(shè)置為：電力設(shè)備負(fù)載變化量大于該電力設(shè)備所屬設(shè)備類型對應(yīng)的預(yù)設(shè)負(fù)載變化閾值；其中，不同設(shè)備類型對應(yīng)不同的負(fù)載變化閾值，根據(jù)實(shí)際情況和專家經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)置，用于反映電力設(shè)備負(fù)載變化的突變程度。

7、優(yōu)選地，所述負(fù)載變化響應(yīng)特征向量設(shè)置為]，其中，s為電力設(shè)備所屬設(shè)備類型的編碼值，p為電力設(shè)備當(dāng)前的功率值，為負(fù)載階躍變化量，為負(fù)載變化率；r為響應(yīng)特征，設(shè)置為,()]，其中，t為電力設(shè)備當(dāng)前溫度，為最大功率調(diào)節(jié)速率，()為效率衰減系數(shù)。

8、優(yōu)選地，所述預(yù)先訓(xùn)練完成的電力設(shè)備功率調(diào)節(jié)行為預(yù)測模型，獲取方式為：

9、a1、收集歷史上電力設(shè)備大量滿足對應(yīng)負(fù)載突變條件的歷史負(fù)載變化響應(yīng)特征向量，并進(jìn)行預(yù)設(shè)的篩選機(jī)制，得到待訓(xùn)練負(fù)載變化響應(yīng)特征向量；

10、a2、對待訓(xùn)練負(fù)載變化響應(yīng)特征向量進(jìn)行標(biāo)簽標(biāo)注，標(biāo)注內(nèi)容設(shè)置為調(diào)節(jié)行為信息，包括目標(biāo)功率調(diào)節(jié)量、響應(yīng)時(shí)間、緩沖設(shè)備匹配充放速率；

11、a3、將標(biāo)注后的所有負(fù)載變化響應(yīng)特征向量作為訓(xùn)練集，對預(yù)先選擇的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行訓(xùn)練學(xué)習(xí)，并不斷進(jìn)行模型參數(shù)優(yōu)化，生成最終的電力設(shè)備功率調(diào)節(jié)行為預(yù)測模型。

12、優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)的篩選機(jī)制設(shè)置為：

13、c1、基于每個歷史負(fù)載變化響應(yīng)特征向量，根據(jù)以下公式計(jì)算得到電力緩沖匹配值：

14、

15、其中，k為電力緩沖匹配值，為響應(yīng)該電力設(shè)備的緩沖設(shè)備在響應(yīng)時(shí)間內(nèi)吸收或釋放的最大電壓值，為對應(yīng)電力設(shè)備在響應(yīng)時(shí)間內(nèi)的電壓差值；

16、c2、將電力緩沖匹配值大于預(yù)設(shè)匹配閾值的所有歷史負(fù)載變化響應(yīng)特征向量確定為待訓(xùn)練負(fù)載變化響應(yīng)特征向量。

17、優(yōu)選地，所述a2中，標(biāo)注方法為：所述響應(yīng)時(shí)間常數(shù)設(shè)置為：基于待訓(xùn)練負(fù)載變化響應(yīng)特征向量，記錄檢測到負(fù)載突變的第一時(shí)間節(jié)點(diǎn)，持續(xù)獲得第一時(shí)間節(jié)點(diǎn)后的功率值，直到功率值趨于平穩(wěn)，記錄當(dāng)前時(shí)間節(jié)點(diǎn)為第二時(shí)間節(jié)點(diǎn)，將第二時(shí)間節(jié)點(diǎn)與第一時(shí)間節(jié)點(diǎn)的差值記為響應(yīng)時(shí)間；所述目標(biāo)功率調(diào)節(jié)量設(shè)置為第二時(shí)間節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的功率值與第一時(shí)間節(jié)點(diǎn)的功率值的差值；所述緩沖設(shè)備匹配充放速率設(shè)置為對應(yīng)緩沖設(shè)備在響應(yīng)時(shí)間內(nèi)的充放速率值。

18、優(yōu)選地，所述預(yù)先設(shè)置的漸進(jìn)式調(diào)整算法包括：

19、b1、將響應(yīng)時(shí)間劃分為等長時(shí)間間隔，并按預(yù)設(shè)的s形曲線函數(shù)分配每個時(shí)間間隔的功率調(diào)節(jié)量，生成電力設(shè)備的調(diào)度指令信息，包括按照時(shí)間順序排列的功率調(diào)節(jié)量序列；

20、b2、將緩沖設(shè)備匹配充放速率作為協(xié)同電力設(shè)備在執(zhí)行調(diào)度指令信息時(shí)的調(diào)度目標(biāo)，即控制用于響應(yīng)電力設(shè)備的緩沖設(shè)備的充放速率調(diào)整至緩沖設(shè)備匹配充放速率。

21、優(yōu)選地，所述s101還包括：實(shí)時(shí)監(jiān)測電力設(shè)備附近的電磁輻射強(qiáng)度信息，獲得電力設(shè)備在滿足負(fù)載突變條件時(shí)負(fù)載變化響應(yīng)特征向量對應(yīng)的電磁輻射強(qiáng)度變化量，用于反映負(fù)載突變造成的電力環(huán)境影響程度；

22、所述電力設(shè)備功率調(diào)節(jié)行為預(yù)測模型包括若干預(yù)測子模型，步驟a3還包括：

23、s201，基于所有待訓(xùn)練負(fù)載變化響應(yīng)特征向量對應(yīng)的電磁輻射強(qiáng)度變化量，利用預(yù)設(shè)的k-means聚類算法，將所有待訓(xùn)練負(fù)載變化響應(yīng)特征向量劃分為若干聚類，每個聚類中包括至少一個待訓(xùn)練負(fù)載變化響應(yīng)特征向量，每個聚類的中心標(biāo)簽為該聚類中所有電磁輻射強(qiáng)度變化量的平均值；

24、s202，基于若干聚類，生成若干子訓(xùn)練集，即每個聚類中的待訓(xùn)練負(fù)載變化響應(yīng)特征向量對應(yīng)一個子訓(xùn)練集；

25、s203，基于每個子訓(xùn)練集，對預(yù)先選擇的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行訓(xùn)練學(xué)習(xí)，不斷優(yōu)化模型參數(shù)，生成最終的子預(yù)測模型。

26、優(yōu)選地，所述s102還包括：

27、基于每個電力設(shè)備，獲得其負(fù)載變化響應(yīng)特征向量對應(yīng)的電磁輻射強(qiáng)度變化量，計(jì)算電磁輻射強(qiáng)度變化量分別與每個聚類中心標(biāo)簽的歐氏距離值，將負(fù)載變化響應(yīng)特征向量輸入至歐氏距離值最小的聚類對應(yīng)的子預(yù)測模型中，輸出該電力設(shè)備的調(diào)節(jié)行為信息。

28、優(yōu)選地，所述s101還包括：通過預(yù)先安裝在電力設(shè)備外殼的方位角采集裝置，實(shí)時(shí)采集電力設(shè)備的方位角信息，用于反映電力設(shè)備當(dāng)前在電力場景空間中的朝向；

29、在所述s103之前，所述方法還包括：

30、s301，基于每個電力設(shè)備，根據(jù)當(dāng)前方位角θ，查詢預(yù)先構(gòu)建的方位角-響應(yīng)速率映射表，獲得該電力設(shè)備的方位角修正系數(shù)；

31、s302，將電力設(shè)備當(dāng)前的方位角修正系數(shù)并入至預(yù)測調(diào)節(jié)行為信息中，更新調(diào)節(jié)行為信息；

32、在所述b1之后，還包括：根據(jù)方位角修正系數(shù)，對電力設(shè)備功率調(diào)節(jié)量序列進(jìn)行調(diào)整，得到更新后的功率調(diào)節(jié)量序列。

33、本技術(shù)中提供的一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

34、通過實(shí)時(shí)監(jiān)測電力設(shè)備功率并獲取負(fù)載變化響應(yīng)特征向量，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)負(fù)載突變情況，為后續(xù)調(diào)度調(diào)整提供準(zhǔn)確依據(jù)；電力設(shè)備功率調(diào)節(jié)行為預(yù)測模型根據(jù)特征向量預(yù)測調(diào)節(jié)行為信息，使電力設(shè)備在負(fù)載突變時(shí)能夠做出合理響應(yīng)，避免了傳統(tǒng)突變式調(diào)度導(dǎo)致的設(shè)備頻繁啟停問題，減少了設(shè)備機(jī)械磨損，提高了設(shè)備的使用壽命和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性；漸進(jìn)式調(diào)整算法將響應(yīng)時(shí)間劃分為等長時(shí)間間隔，并按s形曲線函數(shù)分配功率調(diào)節(jié)量，使電力設(shè)備的功率調(diào)節(jié)更加平穩(wěn)，減少了負(fù)載快速變化對設(shè)備穩(wěn)定性及周邊環(huán)境安全的影響；同時(shí)，將緩沖設(shè)備匹配充放速率作為協(xié)同控制目標(biāo)，確保緩沖設(shè)備能夠及時(shí)響應(yīng)電力設(shè)備的負(fù)載變化，實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備與緩沖設(shè)備的協(xié)同運(yùn)行，有效避免了緩沖設(shè)備充放電速率不匹配引發(fā)的電壓瞬時(shí)波動問題。

35、通過考慮電力設(shè)備附近的電磁輻射強(qiáng)度變化量，針對電力設(shè)備負(fù)載變化和輻射特性之間的關(guān)系，將不同負(fù)載變化場景的特性納入模型訓(xùn)練過程，利用k?-?means聚類算法將待訓(xùn)練負(fù)載變化響應(yīng)特征向量劃分為若干聚類，每個聚類對應(yīng)不同的場景特性，然后針對每個聚類生成子預(yù)測模型，使得每個子預(yù)測模型能夠更專注于特定場景特性的預(yù)測，相比統(tǒng)一預(yù)測模型，大大提高了預(yù)測結(jié)果的精準(zhǔn)度。