一种面向配用电业务的边缘计算网关负荷系统、分析方法以及其配电系统技术方案

本发明专利技术涉及电力系统数据处理技术领域，更具体地，涉及一种面向配用电业务的边缘计算网关负荷系统与分析方法以及其配电系统。该面向配用电业务的边缘计算网关负荷系统，包括负荷分析子系统、信息筛选分析处理子系统、指令下发子系统，负荷分析子系统与信息筛选分析处理子系统双向连接，负荷分析子系统输出端与指令下发子系统输入端连接，信息筛选分析处理子系统输出端与指令下发子系统输入端连接。本发明专利技术为了克服现有技术缺少对数据处理时产生的计算负荷进行建模分析，难以实现负载均衡、达到最小业务分发成本的不足，提供一种面向配用电业务的边缘计算网关负荷系统，以对数据处理时产生的计算负荷进行分析实现系统负荷均衡以达到提升配电网业务处理的实时性、经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种面向配用电业务的边缘计算网关负荷系统、分析方法以及其配电系统
本专利技术涉及电力系统数据处理
，更具体地，涉及一种面向配用电业务的边缘计算网关负荷系统与分析方法，以及一种具有面向配用电业务的边缘计算网关负荷系统的配电系统。
技术介绍
随着我国配用电物联网的发展，配电网中分布式能源、柔性负荷与电动汽车的广泛接入，对配电网信息获取、处理及储存等方面提出更高的发展需求，造成电力系统数据处理水平达到新的高度而传统数据处理方式难以满足需求，信息处理的可靠性、实时性面临着严峻考验。配用电业务的实现过程中缺少对数据处理时产生的计算负荷进行建模分析，难以实现以实现负载均衡、最小业务分发成本为目标的内容分发网络(ContentDistributionnetwork，CDN)；配用电业务随配用电物联网技术的深化，现有技术难以满足对营配业务的流程细化、实时性及可靠性等的需求。中国专利公开号为CN109118732A公开了一种基于边缘信息的传感器感知事件判断与报警系统及方法，其主要是利用边缘计算网关对系统的事件进行判断与告警，但其无法对整个系统的负荷进行分析与处理，无法优化信息系统的处理效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术缺少对数据处理时产生的计算负荷进行建模分析，难以实现负载均衡、达到最小业务分发成本的不足，提供一种面向配用电业务的边缘计算网关负荷系统，该系统可以对数据处理时产生的计算负荷进行分析然后实现整个系统负荷均衡以达到提升配电网业务处理的实时性、经济性目的。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：提供一种面向配用电业务的边缘计算网关负荷系统，包括负荷分析子系统、信息筛选分析处理子系统、指令下发子系统，所述负荷分析子系统与所述信息筛选分析处理子系统双向连接，所述负荷分析子系统输出端与所述指令下发子系统输入端连接，所述信息筛选分析处理子系统输出端与所述指令下发子系统输入端连接。本专利技术信息筛选分析处理子系统用于采集数据并对数据信息筛选分析，然后进行分类处理；负荷分析子系统用于对信息筛选分析处理子系统中的各个模块进行负荷分析，然后根据负荷均衡决定边缘计算网关工作的业务模块，结合信息筛选分析处理子系统的数据分析结果，将指令传输到指令下发子系统；指令下发子系统负责将指令下发执行。这样就可以实现负载均衡、达到最小业务分发成本实现系统边缘计算网关各模块的负荷最小方案，使边缘计算网关负荷进一步得到优化，减少业务实现时间，提高系统数据处理的实时性及可靠性；减少系统资源的冗余，提高经济性。优选地，所述信息筛选分析处理子系统包括数据采集模块、信息预处理模块、设备状态评估模块、智能告警模块、故障诊断模块、潮流分析模块；所述信息预处理模块一端与所述数据采集模块连接，另一端与所述设备状态评估模块、所述智能告警模块分别连接；所述故障诊断模块一端分别和所述设备状态评估模块、所述智能告警模块连接，另一端和所述指令下发子系统连接；所述潮流分析模块一端分别和所述设备状态评估模块、所述智能告警模块连接，另一端和所述指令下发子系统连接。优选地，所述负荷分析子系统包括统计计算延时模块和统计传输延时模块，所述统计计算延时模块输入端和所述统计传输延时模块输入端分别与所述数据采集模块输出端、所述信息预处理模块输出端、所述设备状态评估模块输出端、所述智能告警模块输出端、所述故障诊断模块输出端、所述潮流分析模块输出端均连接。优选地，所述负荷分析子系统还包括内容分发模块，所述内容分发模块输入端分别与所述统计计算延时模块输出端和所述统计传输延时模块输出端连接，所述内容分发模块输出端分别与所述指令下发子系统输入端、所述数据采集模块输入端、所述信息预处理模块输入端、所述设备状态评估模块输入端、所述智能告警模块输入端、所述故障诊断模块输入端、所述潮流分析模块输入端均连接。本专利技术还提供一种面向配用电业务的边缘计算网关负荷分析方法，包括以下步骤：a、所述统计计算延时模块统计边缘计算网关各模块计算延时；b、所述统计传输延时模块统计边缘计算网关各模块传输延时；c、内容分发模块汇总步骤a和步骤b的延时数据并分析得出边缘计算网关最小负荷方案。进一步地，所述步骤a包括：a1、确定边缘计算网关管控节点及其数据量；a2、确定处理单位数据所需的处理频率；a3、所述统计计算延时模块统计边缘计算网关各模块计算延时。进一步地，所述步骤a3的计算公式为：wi＝Di×vi其中∑ifi≤F，fimin≤fi≤fimax式中表示业务i的计算延时，wi表示业务i的负荷，fi表示业务i的处理频率，Di表示涉及的节点数据量，vi表示每单位数据量所占用的处理频率,F表示边缘计算网关所能提供的最大计算频率，fimax,fimin分别表示边缘计算网关分配给单个业务模块的处理频率的最大值与最小值。进一步地，所述步骤b的计算公式为：式中表示业务i与业务j之间的数据传输延时，k1,k2表示边缘计算网关，表示数据传输速率，uij表示业务i与业务j之间传输的数据量，表示边缘计算网关k1的带宽，表示边缘计算网关k1的传输功率，表示边缘计算网关k1的信道增益，α表示边缘计算网关k1的信道损失因子，σ2表示边缘计算网关k1的背景噪声。进一步地，所述步骤c包括：c1：分析计算边缘计算网关各模块产生的负荷；c2：根据计算网关各模块的负荷，根据负荷大小均衡决定边缘计算网关各模块工作的业务模块使边缘计算网关以最小负荷进行工作；所述步骤c2中缘计算网关各模块需要满足负荷均衡需求计算公式如下：表示边缘计算网k1的负荷，表示边缘计算网k2的负荷，表示边缘计算网kn的负荷，i→k1表示边缘计算网k1实现的业务i，j→k2表示边缘计算网k2实现的业务j，表示数据传输方向由边缘计算网k1到边缘计算网k2。本专利技术还提供一种具有面向配用电业务的边缘计算网关负荷系统的配电系统，包括上述的面向配用电业务的边缘计算网关负荷系统，电源、数据处理器、执行终端，所述电源分别与所述面向配用电业务的边缘计算网关负荷系统、所述数据处理器、所述执行终端连接，所述面向配用电业务的边缘计算网关负荷系统输入端与所述数据处理器输出端连接，所述面向配用电业务的边缘计算网关负荷系统输出端与所述执行终端输入端连接。具有面向配用电业务的边缘计算网关负荷系统的配电系统相比常规的配电系统，可以利用边缘计算网关负荷系统对配电模块的负荷进行分析计算，最终实现负荷均衡，因为配电网的多种业务呈现出以数据信息处理为主的特性，而配电网业务软件化对边缘计算网关处理海量配电网信息具有重要意义，所以边缘计算网关处理多种内置的软件模型以实现多种配电网的多种业务功能，可以减少配电网的信息拥堵，使传输延时最小化，满足系统对信息处理的实时性及可靠性的需求，提升配电网业务处理的实时性、经济性、高效性。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向配用电业务的边缘计算网关负荷系统，其特征在于，包括负荷分析子系统、信息筛选分析处理子系统、指令下发子系统，所述负荷分析子系统与所述信息筛选分析处理子系统双向连接，所述负荷分析子系统输出端与所述指令下发子系统输入端连接，所述信息筛选分析处理子系统输出端与所述指令下发子系统输入端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种面向配用电业务的边缘计算网关负荷系统，其特征在于，包括负荷分析子系统、信息筛选分析处理子系统、指令下发子系统，所述负荷分析子系统与所述信息筛选分析处理子系统双向连接，所述负荷分析子系统输出端与所述指令下发子系统输入端连接，所述信息筛选分析处理子系统输出端与所述指令下发子系统输入端连接。


2.根据权利要求1所述的面向配用电业务的边缘计算网关负荷系统，其特征在于，所述信息筛选分析处理子系统包括数据采集模块、信息预处理模块、设备状态评估模块、智能告警模块、故障诊断模块、潮流分析模块；所述信息预处理模块输入端与所述数据采集模块输出端连接，所述信息预处理模块输出端与所述设备状态评估模块输入端、所述智能告警模块输入端分别连接；所述故障诊断模块输入端分别和所述设备状态评估模块输出端、所述智能告警模块输出端连接，所述故障诊断模块输出端和所述指令下发子系统输入端连接；所述潮流分析模块输入端分别和所述设备状态评估模块输出端、所述智能告警模块输出端连接，所述潮流分析模块输出端和所述指令下发子系统连接。


3.根据权利要求1所述的面向配用电业务的边缘计算网关负荷系统，其特征在于，所述负荷分析子系统包括统计计算延时模块和统计传输延时模块，所述统计计算延时模块输入端和所述统计传输延时模块输入端分别与所述数据采集模块输出端、所述信息预处理模块输出端、所述设备状态评估模块输出端、所述智能告警模块输出端、所述故障诊断模块输出端、所述潮流分析模块输出端均连接。


4.根据权利要求1所述的面向配用电业务的边缘计算网关负荷系统，其特征在于，所述负荷分析子系统还包括内容分发模块，所述内容分发模块输入端分别与所述统计计算延时模块输出端和所述统计传输延时模块输出端连接，所述内容分发模块输出端分别与所述指令下发子系统输入端、所述数据采集模块输入端、所述信息预处理模块输入端、所述设备状态评估模块输入端、所述智能告警模块输入端、所述故障诊断模块输入端、所述潮流分析模块输入端均连接。


5.一种根据权利要求1至4任一项所述的面向配用电业务的边缘计算网关负荷系统的分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、所述统计计算延时模块统计边缘计算网关各模块计算延时；
b、所述统计传输延时模块统计边缘计算网关各模块传输延时；
c、内容分发模块汇总步骤a和步骤b的延时数据并分析得出边缘计算网关最小负荷方案。


6.根据权利要求5所述的面向配用电业务的边缘计算网关负荷分析方法，其特征在于，所述步骤a包括：
a1、确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国政，郭文鑫，邓瑞麒，赵瑞锋，易晋，梁社潮，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司江门供电局，
类型：发明
国别省市：广东;44