远东幕墙(珠海)有限公司王晓光获国家专利权
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龙图腾网获悉远东幕墙(珠海)有限公司申请的专利零碳工厂智能运维中控系统及电能质量优化方法及装置获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120074031B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-22发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510535837.4,技术领域涉及:H02J13/00;该发明授权零碳工厂智能运维中控系统及电能质量优化方法及装置是由王晓光;关军;朱敏峰;吕文睿;朱海明;时小龙;张达远;王诗瑶设计研发完成,并于2025-04-27向国家知识产权局提交的专利申请。
本零碳工厂智能运维中控系统及电能质量优化方法及装置在说明书摘要公布了:本申请涉及光伏发电技术领域,公开一种零碳工厂智能运维中控系统及电能质量优化方法及装置。方法通过在预设的零碳工厂中设置中控平台,包括光伏监控模块和电能质量分析模块;根据光伏组件特性、负载设备参数和电网接入点特征构建工厂能源数字孪生模型;获取零碳工厂对应的实时气象数据和历史发电数据;将发电数据、电能质量参数、实时气象数据和历史发电数据输入至工厂能源数字孪生模型,生成未来发电功率曲线;根据零碳工厂的发电数据和未来发电功率曲线在预设的故障模式自学习数据库中匹配最佳治理方案;根据最佳治理方案调节零碳工厂供电网络的三相不平衡度,完成对零碳工厂的电能质量优化。有效解决分布式光伏系统并网的电能质量控制难题。
本发明授权零碳工厂智能运维中控系统及电能质量优化方法及装置在权利要求书中公布了:1.一种零碳工厂智能运维电能质量优化方法,其特征在于,包括: 在预设的零碳工厂中设置中控平台;所述中控平台包括光伏监控模块和电能质量分析模块;所述光伏监控模块包括部署在零碳工厂厂区顶棚的光伏阵列传感器组,用于采集发电数据;所述电能质量分析模块包括在零碳工厂配电母线的多参数电能质量检测仪,用于采集电能质量参数; 根据所述零碳工厂对应的光伏组件特性、负载设备参数和电网接入点特征构建工厂能源数字孪生模型; 获取所述零碳工厂对应的实时气象数据和历史发电数据; 将所述发电数据、电能质量参数、实时气象数据和历史发电数据输入至所述工厂能源数字孪生模型,生成未来发电功率曲线,包括:对发电数据、电能质量参数、实时气象数据和历史发电数据进行归一化预处理,建立包含辐照度、温度和功率的三维特征空间信息;采用长短期记忆神经网络构建工厂能源数字孪生模型对应的时序预测模型;时序预测模型通过滑动时间窗机制进行滚动预测;将三维特征空间信息输入至时序预测模型,输出未来发电功率曲线;在将三维特征空间信息输入至时序预测模型,输出未来发电功率曲线之后,还包括:解析实时气象数据,获取云层运动矢量;基于粒子滤波算法根据云层运动矢量修正未来发电功率曲线的光伏出力预测值;云层运动矢量提取通过气象雷达数据或全天空成像仪,获取云层移动速度与方向,构建未来30分钟的云遮荫分布热力图;粒子滤波修正以光伏阵列分区为粒子群,根据云层遮挡概率调整各粒子权重,对预测功率曲线进行蒙特卡洛模拟,输出修正后的置信区间功率值;通过全天空成像仪获取天空图像,采用光流法计算云层移动速度与方向,生成以光伏阵列中心为原点的二维运动矢量场;根据二维运动矢量场外推未来15分钟云层位置,划分光伏阵列为10×10网格,计算每个网格单元被云层遮挡的概率;将光伏阵列的每个组串定义为一个粒子,共生成1000个粒子,每个粒子的状态包括位置、遮挡概率、输出功率修正系数;根据云层运动矢量调整粒子权重,云层向西移动时,西部阵列粒子权重增加;以实际功率与预测功率的残差作为观测值,采用蒙特卡洛采样重分布粒子,生成修正后的功率预测值及其置信区间; 当所述电能质量分析模块检测到总谐波畸变率超过预设阈值时,根据零碳工厂的发电数据和未来发电功率曲线在预设的故障模式自学习数据库中匹配最佳治理方案,包括:根据发电数据和未来发电功率曲线获取谐波频谱特征向量和暂态过程录波数据;采用动态时间规整算法计算谐波频谱特征向量和暂态过程录波数据与故障模式自学习数据库的波形相似度,以在故障模式自学习数据库中获取多个候选治理方案;根据未来发电功率曲线的预测斜率变化率,建立负荷需求响应约束条件;基于负荷需求响应约束条件根据遗传算法对候选治理方案进行多目标优化,以在多个候选治理方案中确定最佳治理方案;波形相似度计算对暂态录波数据进行动态时间规整,计算与数据库历史波形的形态距离,筛选相似度高于90%的候选治理方案;多目标优化以治理成本最低、谐波畸变率降幅最大、补偿设备寿命最长为目标函数,采用NSGA-II遗传算法对候选方案进行帕累托前沿搜索,通过模糊决策选出最佳治理方案;设定目标函数包括:治理成本、THD降低率、电容组寿命损耗;采用NSGA-II遗传算法:种群规模设为200,交叉概率0.8,变异概率0.05;非支配排序生成帕累托前沿解集;通过模糊隶属度函数选择综合最优解,权重分配为治理成本对应的权重为0.4,THD降低率对应的权重为0.4,电容组寿命损耗对应的权重为0.2;根据所述最佳治理方案调节零碳工厂供电网络的三相不平衡度,完成对所述零碳工厂的电能质量优化;所述最佳治理方案包括零碳工厂的补偿电容组投切策略。
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