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摘要：低压配电系统在我国各个领域中均具有广泛应用，低压配电系统中由于电压的磁滞损耗导致配电过程中能量损失严重，因此，对低压配电系统进行智能化节能控制具有必要性，对低压配电系统采取智能化节能控制方法，以减少磁滞损耗造成的配电过程能量损失，有助于节约电力资源，提升电力资源的使用效率。对此，本文分析了智能化低压配电系统特征及其技术和发展应用，并提出了低压配电系统的智能化节能控制方法，希望能为相关人员提供理论参考依据。
关键词：低压配电系统，智能化节能控制，控制方法
1 智能化低压配电系统特征
要提高低压配电系统的应用质量，则需要提高系统的智能化水平，智能化低压配电系统自身的特征比较突出，其中最为鲜明的就是功能多样化，对于装置测量以及保护上功能的开发比较多样，能大大提高应用优势，对提高整体配电系统的质量有着一定的保障。智能化低压配电系统的特征还体现在数字化处理方面，在智能化技术的应用下，使得数字化处理的效率水平和供电安全及供电质量得到了有效提高，这也是电能节约以及维修成本降低的重要保障技术。另外，智能化的低压配电系统的特征还体现在网络连通上，不需工作人员看护监察，大大提高了网络连通和系统微处理以及数模转换器芯片处理方面的质量。
2 智能化低压配电系统的技术和发展应用
2.1 智能化低压配电系统的技术
智能化低压配电系统应用中，包含着诸多技术，其中快速仿真以及模拟技术是比较突出的，也是较为常用的技术。技术应用主要功能中有网络重构以及故障自动化定位和排除等，在快速仿真以及模拟技术的应用下，能对负荷的评估以及电网潮流优化工作的质量控制发挥积极作用。在实时软件平台下，运行快速仿真以及模拟技术，在数学和预测技术的应用下，通过结合电网运行情况以及物理结构等，能对配电网运行状态实施评估，保障配电网的运行精确，充分发挥系统的自愈功能能。智能化低压配电系统当中的自愈控制技术能有效解决配电网的故障，通过稳定兼容等多方面评价体系的测定，对配电网系统的运行稳定性进行评估，这样就能保障电网的安全稳定运行。另外，智能化低压配电系统当中的分布式发电以及智能微网技术的应用在功率小的配电系统中，连接点有着分布式电源保护设备，灵活以及容量大是其重要的优势，微网不仅能并网运行、和主网脱离，并且运行模式还能进行无缝转换。
2.2 智能化低压配电系统发展应用
智能化低压配电系统在发展过程中，回路配置要和实际应用需求相满足，将智能低压配电系统优化，不同类型回路要进行预留设置，系统当中的相应功能确定后，独立回路的匹配要加强重视，按照三相五线的原则加强户外空间的设置，在现场进行安装临时配电线，保障外部电力应用的质量和安全。智能化低压配电系统在实际应用中，对总线系统的应用比较重要，这是自动化控制的重要技术，运用好智能化低压总线技术，能充分将低压配电系统的作用发挥。系统运行中通过ATS电源切换系统，就能避免电源外短路形成的意外伤害，装置在电路损坏的时候能自动切换备用电源，保障电路运行的安全稳定。将智能化配电箱的部件优化，能准确把数据传递给相关工作人员，提高维修效率。智能化低压配电系统在超市以及智能大厦等领域的应用都能发挥其积极作用，大大提高系统的控制质量，使其在应用领域有着良好发展。
3 低压配电系统的智能化节能控制方法
3.1 模型及目标函数的构建
3.1.1低压配电控制系统结构模型
首先，需要给出相应的网络模型，提出假设，即在低压配电系统中的电力用户所在区域Ωη内，利用节点可以将电力分配路进行均匀分布，低压配电系统采用的网络拓扑结构为星状结构，电力资源分配节点自组网分布结构为0/1模型阵列分布。然后，可对此再次提出假设，即在世界坐标系中，采集节点坐标（Xs，Xy）调度传输感应距离是d（s，p），所有节点的电力传输半径均相同，为Rs；所有节点的供电覆盖均相同，为Rc，有2Rs≥Rc，利用自适应分配法，可以优先级调度低压供电分配节点SCmn，，进而得到测试功耗Pc，Sink节点为节点分，如果电力供电为活跃状态，设Si，Sj，系统功率衰减为ei，ej，在0~1随机区间内，阈值Pc大于系统功耗概率是z0那么，可以得到低压配电节点节能控制覆盖集为:
在电力网络中，选择的节点子载波集合C为{Si，…Sj…}，为让电力配电网络是k多通道集合，其余节点需要进入休眠状态，由此可以得到低压配电网络与数据传输模型。在该模型中，需要对低压配电进行智能节能控制设计，在关联维测度滤波器预测k+1t时，低压配电节能状态特征为
，那么:
利用均匀网格分区方法，可以将低压配电结点所在平面进行划分，经过计算，可以得出低压配电控制节点控制方程:
在节能控制中，每轮时间都需要具有同步性，需要对此进行节能同步控制。利用这种方法，可以构建低压配电控制系统结构模型，实现智能化节能控制，提升电力资源利用率。
3.1.2目标函数
构建低压配电控制系统节能控制目标函数，对其进行控制参量分析，可以降低配电过程系统功耗。在低压配电控制系统中，电力网络测度信息是多通道连通图，为G1=（V，E），G2=（V，E）。利用重连通图结构设计，和PID控制器进行结合，可以让低压配电系统实现智能化节能控制，利用PID控制器，可以逆变死区补偿低压配电控制过程。设高阶滑模角度为ϕa，配电功率损耗加速度为，配电功率损耗加速度为 ，功率输入为u，外加配电电磁干扰项为fd，在b>0的条件下，可以得到配电过程死区补偿描述:
对其进行变化修改，构建相关电感传递函数，可以将其变化为:
在电能功率损耗控制目标函数中，低压配电电能损耗节能控制目标函数是:
涡流损耗节能控制的目标函数是:
假设η是学习步长，利用相关方法可以对低压配电系统进行节能控制，在n步的训练之后，可以得到目标函数最优解，进而可以对其进行节能优化控制。
3.2 控制算法的改进
在相关模型及目标函数构建的前提条件下，改进设计控制算法。在传统方法中，利用经验模态分解控制方法对其进行节能控制较为常见，如果低压配电中有过载数据存在，就会对节能控制效果造成不利影响。为让传统方法的弊端得到有效克服，节能控制方法为基于低压配电附加动量反转调制方法。利用这种方法，可以让小扰动自适应神经网络控制系统得到构建，可以自适应调节低压配电节能控制系统的参量及权重，节能控制方程是:
然后，需要对低压配电和电能功率损耗相结合的节能控制神经网络控制模型，其PID-NNC反传自适应函数是:
在PID-NNC反传自适应函数中，主要利用小扰动惯性分解方法来线性化离散处理配电附加磁滞损耗，方程平衡状态是永磁体和转子铁芯状态量x0，低压配电状态变量是x，利用模糊自适应神经网络，可以对其进行控制，得出低压配电平衡条件f0x0为 
，x为 
，f（x0，u0）为0之后可以得到低压配电节能控制神经网络系统隐含层到输出层的权值变化，利用附加动量翻转调制，可以对其得到常数进行自适应加权处理，得出低压配电节能控制输入层到隐含层权值变化。即:
结合Lyapunov稳定性原理，可以得到低压配电节能控制神经元学习步长的满足条件，之后可以验证节能控制系统输入序列能够对相关收敛条件予以满足，让低压配电系统的收敛具有渐进性，使节能控制系统设计要求得到满足。
3.3 结果分析
利用仿真实验方法可以对其性能进行测试，本文使用基于MatlabSimulink低压配电控制系统仿真软件平台，在低压配电控制系统中，共有384938个数据信息样本数，电力调度低压配电控制系统次数是1083次，在该节能控制系统中，其总损耗是56.7kW，节能控制系统转矩输出是230N•m，功率损耗是1.1×10-6W，ly(m)和rr(m)取值的分别为0.015和0.004。电力负荷为归一化初始频率，在此仿真参数设定及环境设定前提条件下，对低压配电系统进行智能节能控制，依照低压配电系统采样数据，对其进行技能控制，可以得到两通道的低压配电节能控制输出电压情况。利用前文中的相关算法可以完成低压配电控制输出工作，其功率输出效益相对较好，可以降低系统功率损耗，增强技能控制水平。为得出算法性能，利用传统方法进行再次测试，可以发现本文中算法的输出能量损失更小，节能控制效果更佳。
结束语
在低压配电系统中,通过优化系统设计的方法,可以降低配电系统电能损耗。在传统节能控制方法中,对低压配电系统进行节能控制主要是利用经验模态分解控制方法。如果有过载数据存在于低压配电过程中,其控制效果就有可能受到影响。对此,需要对此方法进行改进设计,利用基于Lyapnove指数调节节能自动控制算法,利用不同磁通密度与频率实现节能控制机制,有效降低电力负载,但是计销代价相对较大。对此,本文利用基于低压配电附加动量反转调制系统来对其进行智能化节能控制,满足节能控制目标。
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论文作者:姚芳,周玲,窦锦龙,吐尔洪•亚森,苏军成
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/2
标签：低压配电论文; 系统论文; 节能论文; 方法论文; 节点论文; 控制系统论文; 电力论文; 《电力设备》2018年第20期论文;