一种多能异构负荷状态感知方法技术

本发明专利技术涉及一种多能异构负荷状态感知方法，应用于工业园区，包括以下步骤：步骤一：通过随器感知终端获取多能异构负荷信息；步骤二：通过边缘智能网关对步骤一获取的多能异构负荷信息进行分析，并将分析结果逐级变电站汇聚或上送到业务主站；本发明专利技术的优点：能精准识别各类型负荷，特别是准确识别分布式光伏、分布式储能、充放电设施等运行状态，识别每一个时间断面上的等值静态负荷(恒阻抗、恒电流、恒功率负荷)、等值感应电动机负荷、分布式电源，在负荷精准感知基础上，能对需要综合等效建模的电力负荷成分进行全面统计，最后基于统计数据进行综合等效，有效解决负荷模型结构和参数的准确性的问题。的准确性的问题。的准确性的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种多能异构负荷状态感知方法


[0001]本专利技术涉及一种多能异构负荷状态感知方法。

技术介绍

[0002]目前，工业园区是我我国工业经济发展的重要模式，工业园区是政府根据经济发展要求，划出一块区域，在一定空间范围内聚集各种生产要素并进行科学整合，突出产业特色，提高工业化的集约强度，优化功能布局，使之成为适应市场竞争和产业升级的现代化产业分工协作生产区。当前，工业园区能源系统主要是往综合能源系统发展，如何借助灵活高效的通信网络和智能数据采集分析对内部分布式电源和负荷进行实时的监视和广义综合负荷模型识别分析等成为关键，现有并没有专业的方法来识别工业园区的工业设备类型、工业设备运行状态和工业设备的能耗，不符合节能增效和经济发展的需求响应。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的解决现有不能有效的识别工业园区内工业设备类型、工业设备运行状态和工业设备的能耗的问题，提出一种多能异构负荷状态感知方法，通过边缘智能网关对多能异构负荷状态进行智能分析，可精准识别工业设备类型、工业设备运行状态和工业设备能耗，实现工业用电深度感知，支撑各类节能增效和需求响应。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种多能异构负荷状态感知方法，应用于工业园区，包括以下步骤：
[0005]步骤一：通过随器感知终端获取多能异构负荷信息；
[0006]步骤二：通过边缘智能网关对步骤一获取的多能异构负荷信息进行分析，并将分析结果逐级变电站汇聚或上送到业务主站。
[0007]优选的，多能异构负荷信息包括工业负荷信息、分布式电源信息、电动机负荷信息和静态负荷信息，并通过统计综合法建立综合负荷动态模型。
[0008]优选的，步骤二中的边缘智能网关分别通过以下方法对多能异构负荷信息进行分析：
[0009]工业负荷信息：通过工业负荷稳态谐波，启停暂态电压电流特性模型，分析工业负荷成分；
[0010]分布式电源信息：计算分布式电源装机容量、实际有功、实际无功，分析制定时间段内的数据并生产分析结果；
[0011]电动机负荷信息：根据电动机负荷模型，识别电动机负荷构成的最大、最小值，电动机负荷占比趋势分析；
[0012]静态负荷信息：根据用电设备静态模型，识别静态负荷中恒阻抗、恒电流、恒功率负荷成分，并分析静态负荷分时段变化趋势。
[0013]优选的，步骤一中的随器感知终端分别安装在工业园区的供电变压器出线、一级馈线、分支线、主要用电设备、分布式光伏、分布式储能和充放电设施上，且随器感知终端之
间采用电力线载波通信方式通信。
[0014]优选的，步骤一中的随器感知终端通过超低功耗无线通信采集周围非电气量监测节点的数据。
[0015]优选的，边缘智能网关与随器感知终端通过以太网高速有线连接，边缘智能网关与业务主站采用4G或5G或电力无线或电力光纤通信连接。
[0016]综上所述，本专利技术的优点：通过步骤一随器感知终端对园区多能异构负荷信息进行采集，以及步骤二边缘智能网关对步骤一获取的多能异构负荷信息进行分析，并将分析结果逐级变电站汇聚或上送到业务主站的方法进行多能异构负荷状态感知，能精准识别各类型负荷，特别是准确识别分布式光伏、分布式储能、充放电设施等运行状态，识别每一个时间断面上的等值静态负荷(恒阻抗、恒电流、恒功率负荷)、等值感应电动机负荷、分布式电源，在负荷精准感知基础上，能对需要综合等效建模的电力负荷成分进行全面统计，最后基于统计数据进行综合等效，有效解决负荷模型结构和参数的准确性的问题。
附图说明
[0017]下面结合附图对本专利技术作进一步说明：
[0018]图1为本专利技术一种多能异构负荷状态感知方法的示意图；
[0019]图2为本专利技术中通过随器感知终端采集的示意图；
[0020]图3为本专利技术中业务主站和边缘智能网关连接的示意图。
[0021]附图标记：
[0022]1边缘智能网关、2随器感知终端、3非电气量监测节点、4业务主站。
具体实施方式
[0023]如图1、图2、图3所示，一种多能异构负荷状态感知方法，应用于工业园区，包括以下步骤：
[0024]步骤一：通过随器感知终端2获取多能异构负荷信息；
[0025]步骤二：通过边缘智能网关1对步骤一获取的多能异构负荷信息进行分析，并将分析结果逐级变电站汇聚或上送到业务主站4。
[0026]如图2所示，步骤一中的随器感知终端2分别安装在工业园区的供电变压器出线、一级馈线、分支线、主要用电设备、分布式光伏、分布式储能和充放电设施上，且随器感知终端2之间采用电力线载波通信方式通信，步骤一中的随器感知终端2通过超低功耗无线通信采集周围非电气量监测节点3的数据，本实施例中的非电气量监测节点的数据为冷、热计量的相关仪表数据。
[0027]大部分热、水、气的监测设备受环境制约外接直流电困难，装置和通信模块采用内置电池供电，电池的使用寿命有限，充分提高电池的工作效率延长工作时间对于系统运行可靠性和可维护性十分关键。因此本实施例中，随器感知终端2和热、水、气的监测设备之间的通信方式为超低功耗无线通信，通过设置不同功率的工作模式和休眠状态，设计低功耗的收发模块降低功耗。采用无线唤醒技术唤醒休眠节点，无线唤醒技术从实现方法上可以分为主动式唤醒和被动式唤醒，任何无线唤醒技术都是通过无线信号所携带的信息对无线通信模块进行唤醒，这里的信息可以是信号频率、数据和功率，并且多种唤醒技术可以一起
使用以提高唤醒的识别率，通过MAC协议决定无线信道的使用方式以及无线通信资源在无线节点之间的分配。
[0028]本实施例主要是基于随器感知终端2和热、水、气的监测设备之间设置无线唤醒机制来支持热、水、气的监测设备的休眠优化，在采用低功耗芯片的基础上，进一步优化降低功耗。考虑到随器感知终端2对于由于直接安装在线路上，对于功率大小限制不苛刻，故网络设计上主要工作监听状态，随时接收热、水、气的监测设备的上报信息，网络规划上，以随器感知终端2为中心节点，覆盖所有的非电气量电池供电监测节点。非电气量电池供电监测节点采用广播的方式发送数据，最后网络通过学习确认最优的随器感知终端2为接入节点，如果非电气量电池供电监测节点不上报数据，随器感知终端2无法主动进行下行传输。
[0029]多能异构负荷信息包括工业负荷信息、分布式电源信息、电动机负荷信息和静态负荷信息，并通过统计综合法建立综合负荷动态模型，在负荷精准感知基础上，对需要综合等效建模的电力负荷成分进行全面统计，包括元件参数、负荷组成和负荷类型，最后基于统计数据进行综合等效。
[0030]静态负荷信息反映稳态下负荷有功和无功与母线电压和频率的对应关系，静态负荷信息是无记忆性的，负荷功率只与当前电压和频率有关，常用的静态负荷有幂函数模型和多项式模型。动态负荷反映母线电压和频率快速变化时，有功和无功对电压、频率和时间的数学关系。动态负荷模型按其是否具有物理意义可分为机理模型和非本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多能异构负荷状态感知方法，应用于工业园区，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：通过随器感知终端获取多能异构负荷信息；步骤二：通过边缘智能网关对步骤一获取的多能异构负荷信息进行分析，并将分析结果逐级变电站汇聚或上送到业务主站。2.根据权利要求1所述的一种多能异构负荷状态感知方法，其特征在于：多能异构负荷信息包括工业负荷信息、分布式电源信息、电动机负荷信息和静态负荷信息，并通过统计综合法建立综合负荷动态模型。3.根据权利要求2所述的一种多能异构负荷状态感知方法，其特征在于：步骤二中的边缘智能网关分别通过以下方法对多能异构负荷信息进行分析：工业负荷信息：通过工业负荷稳态谐波，启停暂态电压电流特性模型，分析工业负荷成分；分布式电源信息：计算分布式电源装机容量、实际有功、实际无功，分析制定时间段内的数据并生产分析结果；电动机负荷信息：根据电动机负...

【专利技术属性】
技术研发人员：何明锋，张毅诚，江硕，刘沛，黄毕尧，王珂，吴朝阳，陆阳，贾旭敏，程瑾，卢旭航，鲍卫东，吴佳佳，姚昕辰，蒋欣利，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司国网智能电网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：