一种分布式电源边缘自治软件控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种分布式电源边缘自治软件控制系统，包括设备建模模块、数据交互模块、实时数据库、自治控制模块以及控制决策模块；通过采用配置文件形式建立分布式设备模型以及分布式设备、控制模型和控制设备、控制策略表、通讯协议参数，便于动态修改模型、设备、控制策略及通讯参数，有利于工程实施的快速执行；同时，配置了标准的控制策略接口，可根据不同分布式电源特性以及控制策略的要求进行快速二次开发。实现了灵活的分布式电源边缘自治控制实现方案，具有显著的优势。具有显著的优势。具有显著的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式电源边缘自治软件控制系统


[0001]本专利技术涉及分布式电源控制软件
，尤其涉及一种分布式电源边缘自治软件控制系统。

技术介绍

[0002]随着分布式光伏、储能、充电桩等分布式电源高比例接入区域电网，使得接入后的区域电网存在一些特点：1）分散式接入，并网灵活但传统集中调控模式难以适应；2）分布式电源类型增多，参与调控的响应特性各有差异；3）部分分布式电源未纳入统调管理，运行调控层面无法感知，威胁电网的安全稳定运行；4）分布式电源出力具有较强的随机波动性；5）多类型分布式电源的通讯架构和模式各有差异，参与调控时需灵活差异化考虑。因此，分布式电源调控方法一直是关注的重点，而边缘自治则是分布式电源控制的重要方式之一。
[0003]分布式电源的边缘自治控制即采用边
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端互动的形式，利用边缘计算设备作为控制中心，与分布式电源之间采用各种通讯方式进行信息交互，实现分布式电源的数据到边缘计算设备的传输，以及边缘计算设备根据分布式电源的实时数据以及控制策略进行计算，最后向分布式电源下达运行控制指令。
[0004]目前，分布式电源广泛分布式于配电台区，涉及的设备类型、通讯协议较多，分析算法各异，暂无高效的边缘自治软件控制系统可以支撑快速的边缘计算控制算法开发。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种分布式电源边缘自治软件控制系统，解决了目前暂无高效的边缘自治软件控制系统可以支撑快速的边缘计算控制算法开发的技术问题。
[0006]本专利技术提供的一种分布式电源边缘自治软件控制系统，包括设备建模模块、数据交互模块、实时数据库、自治控制模块以及控制决策模块；所述设备建模模块与所述实时数据库连接；所述设备建模模块用于根据分布式模型配置信息生成分布式电源的分布式设备模型和分布式设备；其中，所述分布式设备模型包括分布式光伏模型和分布式储能模型；所述数据交互模块与所述实时数据库基于通讯协议进行数据双向传输；所述数据交互模块用于基于通讯协议配置信息和通讯协议参数，获取所述分布式电源的实时数据，并与所述实时数据库进行交互；所述自治控制模块与所述实时数据库连接，其中，所述自治控制模块包括自治电压控制模块和自治无功控制模块；所述自治控制模块用于基于控制模型配置信息，建立控制模型和控制设备，并采用定时运行方式从所述实时数据库获取所述实时数据进行分析计算，生成控制指令并写入所述实时数据库；所述控制决策模块与所述实时数据库连接，其中，所述实时数据库包括分布式设
备模型数据、分布式设备数据、控制模型数据和控制设备数据；所述控制决策模块用于获取多个所述控制模型生成的控制指令进行决策分析，生成针对单个分布式电源的目标调控指令。
[0007]可选地，所述设备建模模块包括：结构模板建立子模块，用于根据分布式模型配置信息动态建立分布式电源模型数据结构模板；分布式电源设备数据结构子模块，用于采用所述分布式电源模型数据结构模板，结合分布式电源的所述分布式模型配置信息，进行分布式电源设备实例化，动态生成分布式电源设备数据结构；注册子模块，用于在所述实时数据库进行设备数据注册，生成所述分布式电源的分布式设备模型和分布式设备。
[0008]可选地，所述分布式模型配置信息为结构化多层级描述文件；所述分布式模型配置信息包括分布式电源模型信息和分布式电源设备列表信息；其中，所述分布式电源模型信息包括模型名称、模型描述和模型数据模板，所述模型数据模板包括数据名称、数据类型、数据描述、数据分类、数据点号和关联报文。
[0009]可选地，所述分布式电源设备数据结构子模块包括：实例化单元，用于采用所述分布式电源模型数据结构模板结合分布式电源设备的所述分布式模型配置信息，进行分布式电源设备实例化；通用数据结构单元，用于配置通用数据结构，所述通用数据结构包括名称、描述、类型、数据存储区、指向平级结构的指针以及指向以下结构的指针；分布式模型配置信息解析单元，用于解析所述分布式模型配置信息，获取各所述分布式电源设备关联的配置数据，并填入所述通用数据结构中，采用平级指针和下级指针形成多层级关系，并进行循环操作，直至全部所述配置数据生成分布式电源设备数据结构。
[0010]可选地，所述数据交互模块包括：通讯协议配置子模块，用于解析通讯协议配置信息，结合所述实时数据库中的分布式电源设备数据模板建立分布式电源数据和通讯报文的对应关系;初始化子模块，用于按照通讯协议参数初始化通讯状态机；数据交互子模块，用于获取分布式电源的实时数据，并将从所述分布式电源获取的数据写入所述实时数据库，或者将从所述实时数据库下发的数据转换为通讯报文下发到所述分布式电源；所述实时数据库提供数据存储和访问接口，包括内存数据、模型注册、设备注册、数据读写接口。
[0011]可选地，所述通讯协议配置信息为结构化描述文件；所述通讯协议配置信息包括协议类型、通讯接口类型、接口通讯速率、数据查询周期、所有通讯报文及其序号；所述通讯协议包括MODBUS、DLT645、IEC104。
[0012]可选地，所述自治控制模块包括：设备数据获取子模块，用于根据控制模型配置信息从实时数据库获取指定的分布式电源的设备数据；
控制模型建立子模块，用于结合所述控制模型配置信息建立控制模型，并向所述实时数据库注册所述控制模型及控制设备；控制指令生成子模块，用于基于定时运行方式，其中，所述定时运行方式为所述控制设备由定时器驱动，从实时数据库获取分布式电源设备的实时数据，执行所述控制设备内控制算法的函数对所述实时数据分析计算，生成的控制指令并写入所述实时数据库；其中，所述控制模型配置信息为结构化描述文件，所述控制模型配置信息包括控制算法、参数、自治控制涉及的分布式电源设备；所述控制算法配置标准化函数接口，所述标准化函数接口用于实现不同的所述控制算法的二次开发；标准化函数接口参数包括输入数据结构、输出数据结构和执行控制算法的函数。
[0013]可选地，所述控制模型包括分布式电源控制模型；所述分布式电源控制模型包括名称、描述和数据模板；所述数据模板包括名称、类型、描述、数据分类、关联设备和数据点号；所述数据分类包括遥测、遥信、遥控和遥调；所述控制设备包括设备编号、地址、模型、描述、设备型号、控制算法，其中，所述控制设备内的所述模型对应所述控制模型内的所述名称。
[0014]可选地，所述控制决策模块包括：控制指令获取子模块，用于从所述实时数据库中获取多个所述控制模型生成的控制指令；目标调控指令子模块，用于将多个所述控制指令输入决策分析引擎中，通过运行场景逐一在控制策略表中进行匹配，得到相应权重系数，并将所述权重系数与指令值相乘，累加全部指令值，生成最终的调节指令；其中，通过解析控制策略配置文件，形成数组形式的所述控制策略表；所述控制策略配置文件为条目式，包括运行场景以及权重系数；所述控制指令包括有功调节值、无功调节值和运行场景；所述控制指令内的所述运行场景包括安全运行和经济运行。
[0015]可选地，所述分布式模型配置信息、所述通讯协议、所述通讯协议配置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式电源边缘自治软件控制系统，其特征在于，包括设备建模模块、数据交互模块、实时数据库、自治控制模块以及控制决策模块；所述设备建模模块与所述实时数据库连接；所述设备建模模块用于根据分布式模型配置信息生成分布式电源的分布式设备模型和分布式设备；其中，所述分布式设备模型包括分布式光伏模型和分布式储能模型；所述数据交互模块与所述实时数据库基于通讯协议进行数据双向传输；所述数据交互模块用于基于通讯协议配置信息和通讯协议参数，获取所述分布式电源的实时数据，并与所述实时数据库进行交互；所述自治控制模块与所述实时数据库连接，其中，所述自治控制模块包括自治电压控制模块和自治无功控制模块；所述自治控制模块用于基于控制模型配置信息，建立控制模型和控制设备，并采用定时运行方式从所述实时数据库获取所述实时数据进行分析计算，生成控制指令并写入所述实时数据库；所述控制决策模块与所述实时数据库连接，其中，所述实时数据库包括分布式设备模型数据、分布式设备数据、控制模型数据和控制设备数据；所述控制决策模块用于获取多个所述控制模型生成的控制指令进行决策分析，生成针对单个分布式电源的目标调控指令。2.根据权利要求1所述的分布式电源边缘自治软件控制系统，其特征在于，所述设备建模模块包括：结构模板建立子模块，用于根据分布式模型配置信息动态建立分布式电源模型数据结构模板；分布式电源设备数据结构子模块，用于采用所述分布式电源模型数据结构模板，结合分布式电源的所述分布式模型配置信息，进行分布式电源设备实例化，动态生成分布式电源设备数据结构；注册子模块，用于在所述实时数据库进行设备数据注册，生成所述分布式电源的分布式设备模型和分布式设备。3.根据权利要求2所述的分布式电源边缘自治软件控制系统，其特征在于，所述分布式模型配置信息为结构化多层级描述文件；所述分布式模型配置信息包括分布式电源模型信息和分布式电源设备列表信息；其中，所述分布式电源模型信息包括模型名称、模型描述和模型数据模板，所述模型数据模板包括数据名称、数据类型、数据描述、数据分类、数据点号和关联报文。4.根据权利要求2所述的分布式电源边缘自治软件控制系统，其特征在于，所述分布式电源设备数据结构子模块包括：实例化单元，用于采用所述分布式电源模型数据结构模板结合分布式电源设备的所述分布式模型配置信息，进行分布式电源设备实例化；通用数据结构单元，用于配置通用数据结构，所述通用数据结构包括名称、描述、类型、数据存储区、指向平级结构的指针以及指向以下结构的指针；分布式模型配置信息解析单元，用于解析所述分布式模型配置信息，获取各所述分布
式电源设备关联的配置数据，并填入所述通用数据结构中，采用平级指针和下级指针形成多层级关系，并进行循环操作，直至全部所述配置数据生成分布式电源设备数据结构。5.根据权利要求1所述的分布式电源边缘自治软件控制系统，其特征在于，所述数据交互模块包括：通讯协议配置子模块，用于解析通讯协议配置信息，结合所述实时数据库中的分布式电源设备数据模板建立分布式电源数据和...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春梅，蔡徽，黄敬志，刘均乐，黄小强，江疆，徐欢，杨秋勇，于恒友，许兴雀，张欢欢，谢东霖，刘思麟，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司中山供电局，
类型：发明
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