具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

根据本发明的实施例，提供了一种低压光伏发电故障的诊断算法。

实施例一；

如图1-3所示，根据本发明实施例的一种低压光伏发电故障的诊断算法，包括以下步骤：

步骤一：利用目前的用电信息采集系统平台，实时采集低压台区的准实时数据，包括用户光伏的计量智能电表、用户用电的计量智能电表和公变低压侧的公变智能采集终端；

步骤二：对步骤一中获取的输入采集数据进行主成分分析处理；

步骤三：通过潮流计算得到台区中各个节点的电压、电流和功率数据；

步骤四：建立光伏及负荷-低压配电网-台区变压器的“台变为中心配电网”模拟仿真模型，以模拟仿真各类无光伏、正常、异常、故障场景下的4个对象运行特征，主要研究低压光伏发电对低压台区配电网电压、线损以及对配电变压器的影响；

步骤五：针对已安装有用户光伏的台区，通过用户智能电表以及台区公变终端的量测数据，对真实发生配电网电压、线损以及配电变压器运行状态进行分布式光伏相关性分析(包括光伏用户所在配电网位置)和严重度评估，从而提出相应的对策；

步骤六：比较上述4种场景下的潮流计算结果，即可分析出上述4种场景下的台区配电网的运行状态。尝试提出基于无功补偿装置、三相平衡装置、带无功补偿的光伏系统、台区变压器侧集中储能装置的解决方案。

对于步骤三来说，所述步骤三的具体步骤为：

步骤三一：读入原始用户电气数据和拓扑连接关系数据，读入电源点数据；

步骤三二：计算连接单相用户的主干节点的功率，并在拓扑连接关系表格中取出单相用户，形成三相参数对称的电压配电网；

步骤三三：数据标幺化；

步骤三四：基于序分量法的三相潮流计算；

步骤三五：将标幺制下的潮流计算得到的电压、电流、线路参数数据转换成实际数据；

步骤三六：根据连接单相用户的主干节点的数据计算单相用户的电压、电流、功率；

步骤三七：计算线路损耗和零线电流，并结合低压配电网实际情况估算零线损耗。

实施例二：

请参阅图1-3，对于减震柱2来说，所述减震柱2内部设有空腔，所述空腔内部对称设有限位槽19，所述限位槽19内均设有相匹配的限位块20，所述限位块20之间固定设有限位板21，所述限位板21底部设有支撑腿22。对于支撑腿22来说，所述支撑腿22远离所述限位板21一端贯穿于所述空腔并延伸至所述减震柱2外设有防滑垫块23。对于限位板21来说，所述限位板21与所述空腔顶部之间设有减震弹簧二24，通过设有减震柱2，在限位槽19、限位块20、限位板21和支撑腿22的配合下，大大提高了安装座1的抗震性能。

4.对于基于序分量法来说，所述基于序分量法的三相潮流计算按下方操作进行：

a.设置电压初始值；

b.计算线路序阻抗；

c.计算末梢节点注入相电流；

d.计算末梢节点序电流；

e.前推求各个支路的序电流；

f.回代求节点序电压，回代的过程采用基于路径搜索算法求解节点序电压；

g.将节点序电压转换成相电压，支路序电流转换成支路相电流；

h.判断是否满足收敛条件，满足条件则输出结果，否则回到步骤c。

4.根据权利要求3所述的一种低压光伏发电故障的诊断算法，其特征在于，所述模拟仿真模型的研究过程如下：

针对已安装针对已安装有用户光伏的台区，首先分析用户光伏的计量智能电表的数据，分析判断找出光伏发电正常、异常、故障的用户，分别采用这三种场景下的数据进行潮流计算得出三种场景下的潮流计算数据，其次将用电计量智能电表中的光伏用户接入电网的光伏数据用用户家用电的消耗数据代替，即将光伏数据用无光伏的数据代替，得到不含光伏用户的基础数据后进行潮流计算得到结果。

所述简化过程如下：

经简化的含光伏电源的380V配电线路模型，包括配电变压器、馈线等值阻抗、光伏电源和等值负荷节点，以380V母线(等值系统)为平衡节点，线路传输功率为P+j Q，线路阻抗为R+j X，末端负荷功率为PL+j QL，光伏电源出力为P0+j Q0；

可见，线路节点电压V的影响因素有：V0，具体为前一节点的电压幅值，延伸可理解为10kV母线电压幅值；R和X，线路的阻抗，具体包括线路的长度和线径截面；P和Q，与PL、QL和P0、Q0有关，因P0、Q0为研究变量，P和Q具体为负载率和功率因数；

光伏倒送功率时，P、Q为负，保持V0不变，则R、X越大，节点电压V越容易越限，因此，光伏电源集中接入末端为极端情况，若此时线路电压不越限，其他光伏分布方式也可满足电压要求。

对于光伏为单相接入来说，所述光伏为单相接入时的过程如下：

光伏发电功率可能增大各相的不平衡度β，不平衡度β定义为各相最大电流与三相平均电流的差值再除以三相平均电流的百分比，其中，βφ可表示A、B、C相的不平衡度βA、βB和βC，Iφmax为对应相的最大电流，I为三相平均电流，由(IA+IB+IC)/3求得，且βA+βB+βC＝0。

对于光伏为三相接入来说，所述光伏为三相接入时的过程如下：

当三相平衡时，零线无电流流动，当三相不平衡时，除了相线产生的损耗外，零线也将有电流流过，产生线路损耗，进一步增大线路的损耗；

其中，R0为零线电阻，根据低压配电线路规划导则，零线截面建议与相线电阻R一致，因此R0＝R；

三相平衡时线路损耗Pφ可表示为3I2R，因此，对比三相平衡的情况，三相不平衡增加的线路附加损耗。

对于来说，所述光伏四参数模型的识别公式如下：

四个参数分别是短路电流Isc、开路电压Uoc、最大功率电压Um和最大功率电流Im，这四个参数与电池输出特性曲线有紧密的对应关系，以此为基础构造的数学表达式即可模拟出与实际输出特性类似的U-I曲线。根据光伏半导体器件的电压–电流关系可以得到基本输出特性公式：

C₂＝(U_m/U_OC-1)[ln(1-I_m/I_SC)]^-1

式中：U、I为电池输出电压与电流；C1与C2为修正系数。将U关于I的公式进行变形可得：

将其代入UI＝P中可得将C1与C2展开，得到该式为五个未知参数与已知功率的表达式，其中所有参数均为单块光伏板的值。

由光伏电池的等效电路可得出电流I的公式为：

I＝I_ph-I_d-I_sh

I为光伏电池的输出电流；Iph为光生电流；Id为流过二极管的电流；Ish为流过内部并联电阻Rsh的电流

其中：

代入I的表达式可得：

式中，I0为二极管反向饱和电流(一般而言,其数量级为10-4A)；U为输出电压；K是玻耳兹曼常数,为1.38×10-23J/K；Rs为电阻Rs的电阻,T是绝对温度；A是P-N结的理想因子,当温度T＝300K时,取值为2.8；q是电子电荷,为1.6×10-19C；S为光照强度；Tref为标准绝对温度。CT的取值为10-3级。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，所有有益效果：本发明基于序分量法的三相潮流计算算法，通过合理的光伏接入规划控制每条配电线路的光伏接入容量，尽量减少光伏的倒送功率，并在光伏单相接入时注意各相光伏容量与负荷大小的匹配，减小低压配电线路的三相不平衡度，降低线路损耗。本发明具有更好的功率和电压调节特性，具备吸收和发出有功的能力，可以实现对节点净功率的削峰填谷和电压调节，有助于实现电能的本地化利用，同样能一定程度降低网络损耗。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。