一种基于边缘数据动态融合的配电网区域自治快速响应方法和系统技术方案

本发明专利技术公开一种配电网区域自治快速响应方法和系统，系统包括配电自动化主站和多个对应单个配网运行状态感知节点设置的边缘智能终端，各边缘智能终端进行本节点边缘计算得到运行特征数据，传输至配电自动化主站进行全网运行态势计算，配电自动化主站根据态势计算结果确定区域运行策略；边缘智能终端根据区域运行策略信息组成自治区域，自治区域中的各边缘智能终端根据区域运行策略信息、本节点及自治区域内其它节点区域的网源荷储运行状态信息，对本节点的网源荷储进行运行控制，并将运行控制过程及结果数据反馈至配电自动化主站，配电自动化主站进行分析后，维持或调整配电网运行策略。本发明专利技术能够提高配电网的供电可靠性和故障处理能力。障处理能力。障处理能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于边缘数据动态融合的配电网区域自治快速响应方法和系统


[0001]本专利技术涉及配电自动化
，特别是一种基于边缘数据动态融合的配电网区域自治快速响应方法和系统。

技术介绍

[0002]城市配电网部分A+区域要求高可靠供电，现有的主站集中式故障处理难以满足快速响应的需求，而就地分布式故障处理虽然能够在时间上实现快速动作的目的，但行为单一，不能应对配网运行状态的变化，且配电网的网络规模和复杂程度不断提高，各种新功能类型的自动化终端装置也在逐步接入，运行过程中就遇到了终端相互之间的配合逻辑需要频繁调整，运行策略难以现场测试确认是否正确的问题。这对两网（智能电网及电力物联网）融合和分布式电源接入对配电网运行控制和高可靠性供电提出了挑战。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种基于边缘数据动态融合的配电网区域自治快速响应方法和系统，能够根据配电网运行状态进行区域划分实现区域自治，提高配网故障或异常时的处理相应速度，提升配网供电可靠性。本专利技术采用的技术方案如下。
[0004]一方面，本专利技术提供一种配电网区域自治快速响应方法，由配电自动化主站执行，方法包括：获取各配网运行状态感知节点对应的边缘智能终端传输的节点区域的运行特征数据；根据接收到的运行特征数据进行全网运行态势计算，得到态势预测结果；根据态势预测结果确定配电网运行策略，传输至各边缘智能终端；其中，所述配电网运行策略包括至少一个区域运行策略，所述区域运行策略对应的区域包括至少一个配网运行状态感知节点；获取边缘智能终端输出的运行控制过程及结果数据，所述运行控制过程及结果数据为边缘智能终端响应于接收到配电网运行策略后，根据其中的区域运行策略组成自治区域，并执行区域运行策略所获取的；基于获取到的运行控制过程及结果数据进行分析以及全网运行态势计算，根据分析和计算结果维持或调整传输至边缘智能终端的配电网运行策略；其中，所述调整配电网运行策略包括，调整区域运行策略对应的自治区域的配网运行状态感知节点组合，和/或调整自治区域的运行方式。
[0005]以上方案中，配电自动化主站进行全网态势计算可采用现有技术，如采用基于神经网络训练的配电网态势分析算法等。配电自动化主站可根据历史态势分析数据及对应的态势结果数据构造态势分析模型的样本，进行模型训练，进而在应用时利用已训练的模型进行态势分析预测。在实际应用过程中，每次获取的边缘运行特征数据及相应的态势分析
结果可用来扩充模型的样本，以在应用中实现模型的优化。
[0006]可选的，方法还包括：接收智能配电终端传输的网络拓扑更新信息；响应于接收到所述网络拓扑更新信息，则基于更新后的配电网拓扑结构进行全网态势运行计算，并根据全网态势运行计算结果维持或调整传输至边缘智能终端的配电网运行策略。由此可实现配网拓扑变化时的协同运行控制。
[0007]可选的，所述根据态势预测结果确定配电网运行策略，包括：根据态势预测结果生成多节点配合自治处理预案；对生成的多节点配合自治处理预案进行校核仿真，将校核仿真通过的多节点配合自治处理预案确定为最终的区域运行策略。
[0008]可选的，所述根据态势预测结果确定配电网运行策略，还包括：根据态势预测结果，确定区域运行策略中各配网运行状态感知节点的运行方式以及运行控制整定参数。自治区域内各节点的边缘智能终端可根据该运行控制整定参数，在自治区域发生故障或异常，且故障或异常位于本节点区域时，执行就地保护动作。边缘智能终端的就地处理策略可为预先设置，策略中的整定参数根据区域运行策略动态调整。
[0009]第二方面，本专利技术提供一种配电网区域自治快速响应方法，由设置于配网运行状态感知节点的边缘智能终端执行，方法包括：获取本节点区域的网源荷储运行状态信息，进行节点边缘计算，得到当前节点区域的运行特征数据，传输至配电自动化主站；接收配电自动化主站下发的配电网运行策略；其中，所述配电网运行策略包括至少一个区域运行策略，所述区域运行策略对应的区域包括至少一个配网运行状态感知节点；根据所述区域运行策略与其它配网运行状态感知节点的边缘智能终端通信，以组成自治区域，以及获取其它节点区域的网源荷储运行状态信息；根据区域运行策略信息，和本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，对本节点区域内的网源荷储进行运行控制，并将运行控制过程及结果数据反馈至配电自动化主站。
[0010]可选的，方法还包括：接收配电自动化主站下发的调整后的配电网运行策略，根据调整后的配电网运行策略，与其它边缘智能终端组成自治区域，以及根据调整后的区域运行策略信息，和本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，对本节点区域内的网源荷储进行运行控制，并将运行控制过程及结果数据反馈至配电自动化主站。
[0011]可选的，所述进行节点边缘计算为：根据预先从配电自动化主站获取的状态特征算法进行节点边缘计算；所计算得到的当前节点区域的运行特征数据包括稳态统计数据和暂态数据。稳态统计数据的计算包括：负荷电流越限计算、电压越限计算、负荷不平衡计算、负荷预测计算、分布式电源功率统计计算、故障信号合成计算等；暂态数据的计算包括：EMD（固有模态能量）计算、波形相似度计算、相电流突变计算等。以上计算所涉及的算法具体可采用现有技术。
[0012]可选的，所述运行特征数据为：将节点边缘计算得到的稳态统计数据和暂态数据
进行归一化后所得的数据。多维度特征值的统计计算及归一化处理能够保障节点运行状态感知的准确性，为配网主站进行运行态势感知和策略制定提供可靠的数据基础。
[0013]可选的，所述区域运行策略包括对应各配网运行状态感知节点的运行方式以及运行控制整定参数；所述根据区域运行策略信息，和本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，对本节点区域内的网源荷储进行运行控制包括：控制本节点区域内的设备按照区域运行策略中对应本节点区域的运行方式运行；根据本节点区域的网源荷储运行状态信息，计算本节点区域的运行特征数据；将计算得到的运行特征数据与相应的运行控制整定参数进行比较，若两者差值大于预设阈值，判定为存在异常或故障，通过与自治区域内其它边缘智能终端之间通信，获取其它配网运行状态感知节点的网源荷储运行状态信息；根据本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，定位异常或故障位置；响应于异常或故障位置位于本节点区域，则按照预设的就地处理策略进行处理，并将处理结果信息传输至配电自动化主站。
[0014]可选的，所述区域运行策略还包括自治区域的区域运行指标参数；所述根据区域运行策略信息，和本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，对本节点区域内的网源荷储进行运行控制还包括：根据本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，计算自治区域的区域运行指标；将计算得到的区域运行指标与区域运行策略中的相应区域运行指标参数进行比较，若两者差值大于预设阈值，判定为自治区域内存在异常或故障；根据本节点区域以及所属自治本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配电网区域自治快速响应方法，由配电自动化主站执行，其特征是，包括：获取各配网运行状态感知节点对应的边缘智能终端传输的节点区域的运行特征数据；根据接收到的运行特征数据进行全网运行态势计算，得到态势预测结果；根据态势预测结果确定配电网运行策略，传输至各边缘智能终端；其中，所述配电网运行策略包括至少一个区域运行策略，所述区域运行策略对应的区域包括至少一个配网运行状态感知节点；获取边缘智能终端输出的运行控制过程及结果数据，所述运行控制过程及结果数据为边缘智能终端响应于接收到配电网运行策略后，根据其中的区域运行策略组成自治区域，并执行区域运行策略所获取的；基于获取到的运行控制过程及结果数据进行分析以及全网运行态势计算，根据分析和计算结果维持或调整传输至边缘智能终端的配电网运行策略；其中，所述调整配电网运行策略包括，调整区域运行策略对应的自治区域的配网运行状态感知节点组合，和/或调整自治区域的运行方式。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，还包括：接收智能配电终端传输的网络拓扑更新信息；响应于接收到所述网络拓扑更新信息，则基于更新后的配电网拓扑结构进行全网态势运行计算，并根据全网态势运行计算结果维持或调整传输至边缘智能终端的配电网运行策略。3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述根据态势预测结果确定配电网运行策略，包括：根据态势预测结果生成多节点配合自治处理预案；对生成的多节点配合自治处理预案进行校核仿真，将校核仿真通过的多节点配合自治处理预案确定为最终的区域运行策略。4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征是，所述根据态势预测结果确定配电网运行策略，还包括：根据态势预测结果，确定区域运行策略中各配网运行状态感知节点的运行方式以及运行控制整定参数。5.一种配电网区域自治快速响应方法，其特征是，由设置于配网运行状态感知节点的边缘智能终端执行，其特征是，包括：获取本节点区域的网源荷储运行状态信息，进行节点边缘计算，得到当前节点区域的运行特征数据，传输至配电自动化主站；接收配电自动化主站下发的配电网运行策略；其中，所述配电网运行策略包括至少一个区域运行策略，所述区域运行策略对应的区域包括至少一个配网运行状态感知节点；根据所述区域运行策略与其它配网运行状态感知节点的边缘智能终端通信，以组成自治区域，以及获取其它节点区域的网源荷储运行状态信息；根据区域运行策略信息，和本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，对本节点区域内的网源荷储进行运行控制，并将运行控制过程及结果数据反馈至配电自动化主站。6.根据权利要求5所述的方法，其特征是，还包括：接收配电自动化主站下发的调整后的配电网运行策略，根据调整后的配电网运行策略，与其它边缘智能终端组成自治区域，以
及根据调整后的区域运行策略信息，和本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，对本节点区域内的网源荷储进行运行控制，并将运行控制过程及结果数据反馈至配电自动化主站。7.根据权利要求5所述的方法，其特征是，所述进行节点边缘计算为：根据预先从配电自动化主站获取的状态特征算法进行节点边缘计算；所计算得到的当前节点区域的运行特征数据包括稳态统计数据和暂态数据；所述运行特征数据为：将节点边缘计算得到的稳态统计数据和暂态数据进行归一化后所得的数据。8.根据权利要求5所述的方法，其特征是，所述区域运行策略包括对应各配网运行状态感知节点的运行方式以及运行控制整定参数；所述根据区域运行策略信息，和本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，对本节点区域内的网源荷储进行运行控制包括：控制本节点区域内的设备按照区域运行策略中对应本节点区域的运行方式运行；根据本节点区域的网源荷储运行状态信息，计算本节点区域的运行特...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏标龙，容春艳，柴林杰，赵景涛，时金媛，刘明祥，钱玉麟，陈琛，封士永，应俊，雷远，孙保华，张可新，张怡然，冯荣强，唐伟，赵磊，周三山，李沛，陆超，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司国网电力科学研究院有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：