一种基于数字孪生的微网负荷动态平衡方法、系统及介质技术方案

本发明专利技术涉及一种基于数字孪生的微网负荷动态平衡方法、系统及介质，属于电网控制技术领域，本发明专利技术包括：通过获取当前时刻的预估负荷需求信息，并根据当前时刻的充电需求信息以及目标区域的电网数字孪生模型在预设时间之内的动态模型获取实时的电能需求信息，最终通过获取目标区域中分布式电网设备的储能信息，并根据储能信息以及实时的电能需求信息进行动态平衡，以获取动态平衡后的分配数据。通过本发明专利技术能够根据不同天气状况之下的电能消耗数据进行修正，使得在该天气状况之下预估出负荷设备以及配电设备的电能消耗数据更加准确，提高了微网负荷动态平衡的准确性。提高了微网负荷动态平衡的准确性。提高了微网负荷动态平衡的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字孪生的微网负荷动态平衡方法、系统及介质


[0001]本专利技术涉及电网控制领域，尤其涉及一种基于数字孪生的微网负荷动态平衡方法、系统及介质。

技术介绍

[0002]数字孪生作为一项新兴并发展迅速的数字信息化技术，为推进电网建设全方位感知、网络化连接和稳定化运行提供了新的思路。该技术以数字化为载体，通过建立现实空间到虚拟空间的映射，实现对现实空间中设备或系统状态的实时感知，并通过将承载指令的数据回馈到设备或系统指导其决策。通过数字孪生电网体系的构建，使电网运行、管理和服务由实入虚，并通过在虚拟空间的建模、仿真、演绎和操控，以虚控实，加强了电网自我感知、自我决策和自我进化能力，支撑电网各项业务数字化运营，对传统作业模式和运营模式产生了革命性变化，开辟了新型数字化智能电网的建设和管理模式，推动了电网数字化和智能化转型，是建设能源互联网企业的必然阶段和必要途径。现如今，电网的预测精度还不够高，特别是由于天气的状况之下导致各用电设备的用电量以及损耗量均不一致，当电力损耗数据很庞大时，容易导致电网的相关平衡设备平衡电能时仍存在很大的数据偏差。

技术实现思路

[0003]本专利技术克服了现有技术的不足，提供了一种基于数字孪生的微网负荷动态平衡方法、系统及介质。
[0004]为达上述目的，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术第一方面提供了一种基于数字孪生的微网负荷动态平衡方法，包括以下步骤：获取目标区域在当前天气状况之下的分布式电网设备历史运行数据信息，根据所述电网设备历史运行数据信息进行虚拟构建，以获取目标区域的电网数字孪生模型；获取目标区域在预设时间之内的天气状况变化数据信息，并根据所述目标区域在预设时间之内的天气状况变化数据信息对所述目标区域的电网数字孪生模型进行预演，以获取目标区域的电网数字孪生模型在预设时间之内的动态模型；获取当前时刻的预估负荷需求信息，并根据所述当前时刻的充电需求信息以及目标区域的电网数字孪生模型在预设时间之内的动态模型获取实时的电能需求信息；获取目标区域中分布式电网设备的储能信息，并根据所述储能信息以及实时的电能需求信息进行动态平衡，以获取动态平衡后的分配数据。
[0005]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，获取目标区域在当前天气状况之下的分布式电网设备历史运行数据信息，根据所述电网设备历史运行数据信息进行虚拟构建，以获取目标区域的电网数字孪生模型，具体包括以下步骤：获取目标区域中分布式电网设备所在的地理位置信息，并根据所述目标区域中分布式电网设备所在的地理位置信息通过地图软件获取当前地理位置的AR场景信息；
构建数字孪生初始虚拟场景模型，并获取目标区域中分布式电网设备的外形尺寸图，根据所述目标区域中分布式电网设备的各零件外形尺寸图构建分布式电网设备三维模型；将所述AR场景信息以及分布式电网设备三维模型输入到所述数字孪生初始虚拟场景模型中，根据位置关系对所述AR场景信息以及分布式电网设备三维模型进行调整，以获取构建完成后的数字孪生初始虚拟场景模型；获取目标区域在当前天气状况之下的分布式电网设备历史运行数据信息，根据所述目标区域在当前天气状况之下的分布式电网设备历史运行数据信息对所述构建完成后的数字孪生初始虚拟场景模型进行动态调整，以生成目标区域的电网数字孪生模型。
[0006]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，获取目标区域在预设时间之内的天气状况变化数据信息，并根据所述目标区域在预设时间之内的天气状况变化数据信息对所述目标区域的电网数字孪生模型进行预演，以获取目标区域的电网数字孪生模型在预设时间之内的动态模型，具体包括以下步骤：获取目标区域中的相关配电设备信息，根据所述目标区域中的相关配电设备信息构建相关配电设备的三维模型图，并获取所述相关配电设备的三维模型在目标区域中的映射关系信息；根据所述映射关系将所述相关配电设备的三维模型图输入到所述目标区域的电网数字孪生模型的模型中进行模型拟合，以获取拟合完成的目标区域的电网数字孪生模型的模型；获取目标区域在预设时间之内的天气状况变化数据信息，并根据所述目标区域在预设时间之内的天气状况变化数据信息获取每一个时刻的目标区域的电网数字孪生模型的模型；通过对所述每一个时刻的目标区域的电网数字孪生模型的模型进行动态组合，以获取目标区域的电网数字孪生模型在预设时间之内的动态模型。
[0007]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，获取当前时刻的预估负荷需求信息，并根据所述当前时刻的充电需求信息以及目标区域的电网数字孪生模型在预设时间之内的动态模型获取实时的电能需求信息，具体包括以下步骤：基于卷积神经网络构建能量消耗模型，通过大数据网络获取目标区域在各天气状况之下相关负荷设备的损耗信息以及相关配电设备的损耗信息，并将所述目标区域在各天气状况之下相关负荷设备的损耗信息以及相关配电设备的损耗信息作为测试集以及训练集；将所述训练集输入到所述能量消耗模型中进行训练，直至损失函数训练平稳，并保存模型参数，通过测试集对所述能量消耗模型进行测试，直至符合预设要求，输出所述能量消耗模型；根据所述目标区域的电网数字孪生模型在预设时间之内的动态模型获取目标区域中相关配电设备的损耗信息，并获取目标区域中预设时间内的天气状况信息；将所述目标区域中预设时间内的天气状况信息输入到所述能量消耗模型中，以获取相关负荷设备的损耗信息以及相关配电设备的损耗信息，并根据所述当前时刻的预估负荷需求信息、相关负荷设备的损耗信息以及相关配电设备的损耗信息计算出实时的电能需
求信息。
[0008]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，获取目标区域中分布式电网设备的储能信息，并根据所述储能信息以及实时的电能需求信息进行动态平衡，以获取动态平衡后的分配数据，具体包括以下步骤：获取目标区域中分布式电网设备的储能信息，并通过大数据网络获取目标区域中在当前天气状况之下的平均电能消耗信息，根据所述平均电能消耗信以及实时的电能需求信息构建预测电能消耗信息；根据所述目标区域中分布式电网设备的储能信息以及预测电能消耗信息构建目标函数组，并基于遗传算法对所述目标函数进行求取值；当目标区域中分布式电网设备的储能信息以及预测电能消耗信息达到动态平衡时，以获取目标区域中每个分布式电源的调整数据；根据所述目标区域中每个分布式电源的调整数据对目标区域中每个分布式电源的储能信息进行动态调整。
[0009]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，获取当前时刻的预估负荷需求信息，具体包括以下步骤：获取目标区域中相关负荷设备的设备型号信息，并通过对所述设备型号信息进行聚类，以获取每个目标区域中相关负荷设备聚类结果，并通过大数据网络获取目标区域中的负荷设备的电能请求信息；获取目标区域中每一负荷设备的初始电能信息，并根据所述目标区域中的负荷设备的电能请求信息以及目标区域中每一负荷设备的初始电能信息计算出目标区域在预设时间段内负荷设备消耗的电能信息；获取当前的时刻信息，通过对所述目标区域在预设时间段内消耗的电能信息进行特征提取，以获取当前时刻的预估负荷需求信息。
[0010]本专利技术第二方面提供了一种基于数字孪生的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生的微网负荷动态平衡方法，其特征在于，包括以下步骤：获取目标区域在当前天气状况之下的分布式电网设备历史运行数据信息，根据所述电网设备历史运行数据信息进行虚拟构建，以获取目标区域的电网数字孪生模型；获取目标区域在预设时间之内的天气状况变化数据信息，并根据所述目标区域在预设时间之内的天气状况变化数据信息对所述目标区域的电网数字孪生模型进行预演，以获取目标区域的电网数字孪生模型在预设时间之内的动态模型；获取当前时刻的预估负荷需求信息，并根据所述当前时刻的充电需求信息以及目标区域的电网数字孪生模型在预设时间之内的动态模型获取实时的电能需求信息；获取目标区域中分布式电网设备的储能信息，并根据所述储能信息以及实时的电能需求信息进行动态平衡，以获取动态平衡后的分配数据。2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的微网负荷动态平衡方法，其特征在于，获取目标区域在当前天气状况之下的分布式电网设备历史运行数据信息，根据所述电网设备历史运行数据信息进行虚拟构建，以获取目标区域的电网数字孪生模型，具体包括以下步骤：获取目标区域中分布式电网设备所在的地理位置信息，并根据所述目标区域中分布式电网设备所在的地理位置信息通过地图软件获取当前地理位置的AR场景信息；构建数字孪生初始虚拟场景模型，并获取目标区域中分布式电网设备的外形尺寸图，根据所述目标区域中分布式电网设备的各零件外形尺寸图构建分布式电网设备三维模型；将所述AR场景信息以及分布式电网设备三维模型输入到所述数字孪生初始虚拟场景模型中，根据位置关系对所述AR场景信息以及分布式电网设备三维模型进行调整，以获取构建完成后的数字孪生初始虚拟场景模型；获取目标区域在当前天气状况之下的分布式电网设备历史运行数据信息，根据所述目标区域在当前天气状况之下的分布式电网设备历史运行数据信息对所述构建完成后的数字孪生初始虚拟场景模型进行动态调整，以生成目标区域的电网数字孪生模型。3.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的微网负荷动态平衡方法，其特征在于，获取目标区域在预设时间之内的天气状况变化数据信息，并根据所述目标区域在预设时间之内的天气状况变化数据信息对所述目标区域的电网数字孪生模型进行预演，以获取目标区域的电网数字孪生模型在预设时间之内的动态模型，具体包括以下步骤：获取目标区域中的相关配电设备信息，根据所述目标区域中的相关配电设备信息构建相关配电设备的三维模型图，并获取所述相关配电设备的三维模型在目标区域中的映射关系信息；根据所述映射关系将所述相关配电设备的三维模型图输入到所述目标区域的电网数字孪生模型的模型中进行模型拟合，以获取拟合完成的目标区域的电网数字孪生模型的模型；获取目标区域在预设时间之内的天气状况变化数据信息，并根据所述目标区域在预设时间之内的天气状况变化数据信息获取每一个时刻的目标区域的电网数字孪生模型的模型；通过对所述每一个时刻的目标区域的电网数字孪生模型的模型进行动态组合，以获取目标区域的电网数字孪生模型在预设时间之内的动态模型。
4.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的微网负荷动态平衡方法，其特征在于，获取当前时刻的预估负荷需求信息，并根据所述当前时刻的充电需求信息以及目标区域的电网数字孪生模型在预设时间之内的动态模型获取实时的电能需求信息，具体包括以下步骤：基于卷积神经网络构建能量消耗模型，通过大数据网络获取目标区域在各天气状况之下相关负荷设备的损耗信息以及相关配电设备的损耗信息，并将所述目标区域在各天气状况之下相关负荷设备的损耗信息以及相关配电设备的损耗信息作为测试集以及训练集；将所述训练集输入到所述能量消耗模型中进行训练，直至损失函数训练平稳，并保存模型参数，通过测试集对所述能量消耗模型进行测试，直至符合预设要求，输出所述能量消耗模型；根据所述目标区域的电网数字孪生模型在预设时间之内的动态模型获取目标区域中相关配电设备的损耗信息，并获取目标区域中预设时间内的天气状况信息；将所述目标区域中预设时间内的天气状况信息输入到所述能量消耗模型中，以获取相关负荷设备的损耗信息以及相关配电设备的损耗信息，并根据所述当前时刻的预估负荷需求信息、相关负荷设备的损耗信息以及相关配电设备的损耗信息计算出实时的电能需求信息。5.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的微网负荷动态平衡方法，其特征在于，获取目标区域中分布式电网设备的储能信息，并根据所述储能信息以及实时的电能需求信息进行动态平衡，以获取动态平衡后的分配数据，具体包括以下步骤：获取目标区域中分布式电网设备的储能信息，并通过大数据网络获取目标区域中在当前天气状况之下的平均电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德红，吕韬，肖亚军，苏煜，张登政，
申请(专利权)人：深圳市三和电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：