一种基于5G公网隧道时间窗口的切负荷控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于5G公网隧道时间窗口的切负荷控制系统，包括负荷控制终端和边缘计算盒，所述负荷控制终端包括检测单元、控制单元和传输单元，所述检测单元用于检测电力负载的运行数据，所述控制单元用于控制电力负载的运行，所述传输单元用于与所述边缘计算盒进行数据传输，所述边缘计算盒包括数据库、处理单元与传输单元，所述数据库用于存数所述负荷控制终端上传的运行数据，所述处理单元用于对上传的运行数据进行计算处理，所述传输单元用于与所述负荷控制终端进行数据传输；本系统利用5G技术高效传输数据，并在电路负荷过载时能够自动地切断部分负载电路，而不影响整个区域电路的正常运行。电路的正常运行。电路的正常运行。

【技术实现步骤摘要】
一种基于5G公网隧道时间窗口的切负荷控制系统


[0001]本专利技术涉及电力控制
，尤其涉及一种基于5G公网隧道时间窗口的切负荷控制系统。

技术介绍

[0002]随着电力需求增加，为满足电力需求，电力系统的大容量电源逐渐增加，如大容量火电机组的建设、特高压交直流接入等，在制定电力系统紧急切负荷控制措施时，就需要考虑由于这些大容量电源退出运行导致的大容量电源缺额事故，切负荷控制其主要是用来碾平负荷曲线，从而达到均衡地使用电力负荷，提高电网运行的经济性、安全性，以及提高电力企业的投资效益的目的。
[0003]现在已经开发出了很多且负荷控制系统，经过我们大量的检索与参考，发现现有的控制系统有如公开号为KR101759890B1，KR101461143B1、CN108551177B和KR100254236B1所公开的系统，包括：获取直流受端系统模型及参数；在获取的直流受端系统模型及参数的基础上，计算当前切负荷率下系统暂态稳定裕度及灵敏度矩阵；计算出的当前切负荷率下系统暂态稳定裕度及灵敏度矩阵，建立直流受端系统暂态切负荷控制优化问题的数学模型；对于建立的直流受端系统暂态切负荷控制优化问题的数学模型，采用基于灵敏度分析的近似线性规划方法求解切负荷控制优化问题；但该系统对于具体要切断电路的负载的选择不够合理，不能从众多负载中选出对整个区域电路影响较小的负载进行切断操作。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，针对所存在的不足，提出了一种基于5G公网隧道时间窗口的切负荷控制系统，
[0005]本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种基于5G公网隧道时间窗口的切负荷控制系统，包括负荷控制终端和边缘计算盒，所述负荷控制终端包括检测单元、控制单元和传输单元，所述检测单元用于检测电力负载的运行数据，所述控制单元用于控制电力负载的运行，所述传输单元用于与所述边缘计算盒进行数据传输，所述边缘计算盒包括数据库、处理单元与传输单元，所述数据库用于存数所述负荷控制终端上传的运行数据，所述处理单元用于对上传的运行数据进行计算处理，所述传输单元用于与所述负荷控制终端进行数据传输；
[0007]所述负荷控制终端的传输单元和所述边缘计算盒的传输单元内置相同的5G隧道协议，使得所述传输单元能够利用公网进行5G数据传输；
[0008]所述边缘计算盒用长度为T的时间窗口对运行数据进行采样并得到连续的m个窗口数据组D(i)，每个窗口数据组中包含有电力负载的功率数据D_P(i)和电流数据D_I(i)，其中，i的取值范围为1至m；
[0009]所述边缘计算盒根据当前时间窗口内的功率总和将区域电路划分为安全状态、饱和状态和危险状态，当区域电路处于饱和状态时，所述边缘计算盒计算每个电力负载的待
切值，当区域电路处于危险状态时，根据所述待切值按从高到低的顺序对对应的电力负载进行电路切断直至区域电路处于安全状态；
[0010]一个电力负载的待切值Q的计算公式为：
[0011][0012]其中，k为电力负载的时效系数，f(I)为电流I的排序函数，[I
d
，I
u
]为电力负载在安全状态下的电流值范围；
[0013]所述排序函数的具体公式为：
[0014][0015][0016]其中，a表示待计算的电力负载在该区域电路内正在运行状态下的的电力负载中的I
u
值的排序名次，b表示待计算的电力负载在该区域电路内正在运行状态下的的电力负载中的对应时间窗口下实时电流值的排序名次；
[0017]进一步的，所述数据组D(i)中还包括电压数据D_U(i)，所述边缘计算盒计算每个电力负载的波动指数Wa：
[0018][0019]当所述波动指数大于阈值时，所述边缘计算盒反馈切断信息给所述负荷控制终端控制切断该电力负载的电路；
[0020]进一步的，所述边缘计算盒负责一个区域内的电力负载，所述区域划分为若干个子区域，每个子区域设置有编号，所述负荷控制终端在第一次上传检测数据时会附加其所在的子区域的编号信息，所述边缘计算盒依此建立匹配表，所述匹配表中记录负荷控制终端的MAC地址与其所在的子区域的配对关系；
[0021]进一步的，所述边缘计算盒会在时间窗口开始时每隔Δt时间分别获取电压、电流和功率的一个采样值，当时间窗口结束时，对已经获取的组采样值分别计算平均值，作为数据组D(i)；
[0022]进一步的，所述边缘计算盒计算每个电力负载的疲劳指数P，当所述疲劳指数超过阈值时，向对应的负荷控制终端发送提示，所述负荷控制终端结合实际情况判断是否要切断电路。
[0023]本专利技术所取得的有益效果是：
[0024]本系统利用了5G传输效率高的特点，能够快速的对过载的区域电路进行及时的切断处理，保护区域电路的安全；利用时间窗口对电力负载的运行数据进行提取和记录，并对时间窗口进行分析获得在区域电路过载时最适合切断电路的电力负载，在保证区域电路安全的前提下对区域电路造成的影响达到最小。
附图说明
[0025]从以下结合附图的描述可以进一步理解本专利技术。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
[0026]图1为整体结构框架示意图；
[0027]图2为负荷控制终端与边缘计算盒框架示意图；
[0028]图3为时间窗口示意图；
[0029]图4为区域电路负载总和状态分类示意图；
[0030]图5为处理单元处理分类示意图。
具体实施方式
[0031]为了使得本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本专利技术进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内，包括在本专利技术的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。
[0032]本专利技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本专利技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0033]实施例一。
[0034]本实施例提供了一种基于5G公网隧道时间窗口的切负荷控制系统，结合图1和图2，包括负荷控制终端和边缘计算盒，所述负荷控制终端包括检测单元、控制单元和传输单元，所述检测单元用于检测电力负载的运行数据，所述控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于5G公网隧道时间窗口的切负荷控制系统，其特征在于，包括负荷控制终端和边缘计算盒，所述负荷控制终端包括检测单元、控制单元和传输单元，所述检测单元用于检测电力负载的运行数据，所述控制单元用于控制电力负载的运行，所述传输单元用于与所述边缘计算盒进行数据传输，所述边缘计算盒包括数据库、处理单元与传输单元，所述数据库用于存储所述负荷控制终端上传的运行数据，所述处理单元用于对上传的运行数据进行计算处理，所述传输单元用于与所述负荷控制终端进行数据传输；所述负荷控制终端的传输单元和所述边缘计算盒的传输单元内置相同的5G隧道协议，使得所述传输单元能够利用公网进行5G数据传输；所述边缘计算盒用长度为T的时间窗口对运行数据进行采样并得到连续的m个窗口数据组D(i)，每个窗口数据组中包含有电力负载的功率数据D_P(i)和电流数据D_I(i)，其中，i的取值范围为1至m；所述边缘计算盒根据当前时间窗口内的功率总和将区域电路划分为安全状态、饱和状态和危险状态，当区域电路处于饱和状态时，所述边缘计算盒计算每个电力负载的待切值，当区域电路处于危险状态时，根据所述待切值按从高到低的顺序对对应的电力负载进行电路切断直至区域电路处于安全状态；一个电力负载的待切值Q的计算公式为：其中，k为电力负载的时效系数，f(I)为电流I的排序函数，[I
d
，I
u
]为电力负载在安全状态下的电流值范围；所述排序函数的具体公式为：所述排序函数的具体公式为：其中，a表示待计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴旺东，戴永东，蒋中军，庄严，王茂飞，陆文娟，毛锋，肖为健，翁蓓蓓，李彩云，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司，
类型：发明
国别省市：