用于电网边缘计算层的数据压缩系统技术方案

本公开描述一种用于电网边缘计算层的数据压缩系统，包括：采集模块

【技术实现步骤摘要】
用于电网边缘计算层的数据压缩系统
[0001]本申请是申请日为
2022
年
12
月
28
日，申请号为
2022116967264、
专利技术名称为分布式能源并网监测的数据压缩系统和数据压缩方法的专利申请的分案申请
。


[0002]本公开涉及电网配电网络，具体涉及一种用于电网边缘计算层的数据压缩系统
。

技术介绍

[0003]风电
、
光电为代表的分布式绿色能源的装机量日益增多，国家电网在接入光伏
、
风电等分布式能源时，需要实时监控并网设备状态
、
接入电压
、
电流
、
电相均衡等实时数据，并将海量数据通过无线网
、
公网及专网传输至供电
、
配电指挥中心
。
[0004]目前，在数据的储存和传输的过程中，一般采用普适性的数据格式
。
例如，在
IEEE754
标准中，浮点数可以通过三种不同的格式来表示，然而，
IEEE754
标准中的格式属于普适性的数据格式，在应用于特定场景时可能会导致存储空间浪费的情况
。
[0005]例如，
Float
型的浮点数占用4个字节
(4Bytes)
，其精度为十进制的7～8位，然而分布式能源的并网监测数据一般精度为十进制的3～4位
。
换言之，并网监测数据的精度要求远小于
Float
型的浮点数的所能表示的精度，使用类似
Float
型的普适性的数据格式会存在存储空间浪费的情况，同时还会加大数据的传输压力，难以满足目前分布式能源并网的边缘计算层的需求，这将直接影响到分布式能源调度
、
发电量预测以及故障监测的效果和质量
。

技术实现思路

[0006]本公开是有鉴于上述的状况，目的在于提供一种能够节省数据的存储空间和降低数据的传输压力的分布式能源并网监测的数据压缩系统和数据压缩方法
。
[0007]为此，本公开第一方面提供了一种分布式能源并网监测的数据压缩系统，是用于电网边缘计算层的分布式能源并网监测的数据压缩系统，包括：采集模块
、
数据压缩模块和上传模块，所述采集模块配置为采集电力数据，所述数据压缩模块配置为将电力数据进行压缩并包括第一压缩单元
、
第二压缩单元以及数据拼接单元，所述第一压缩单元配置为基于电力数据获取数据长度为第一目标长度的第一数据，所述第一目标长度基于预设范围确定，所述预设范围不小于电力数据的取值范围，所述第二压缩单元配置为基于电力数据获取数据长度为第二目标长度的第二数据，所述第二目标长度基于预设精度确定，所述预设精度不低于电力数据的精度要求，令所述第一目标长度
、
所述第二目标长度
、
与1的和为目标数据长度，所述目标数据长度为单位储存长度的预设倍数并小于预设长度，所述数据拼接单元配置为将用于表征电力数据的正负的符号数据
、
所述第一数据和所述第二数据以及进行拼接以获得目标数据，所述上传模块配置为将所述目标数据上传至数据中心
。
[0008]由于普适性的数据格式的数据长度较长，应用于电力数据时存在存储空间浪费的现象，通过本公开的数据压缩系统，能够不利用普适性的数据格式，并基于电力数据的特点
适应性地确定需要使用的数据格式，也即目标数据的数据格式，从而能够实现电力数据的压缩
。
具体而言，第一目标长度与电力数据的取值范围相关，基于电力数据的取值范围确定第一目标长度后目标数据的数据格式能够覆盖电力数据的取值范围，第二目标长度与电力数据的精度要求相关，基于电力数据的精度要求确定第二目标长度后目标数据的数据格式能够满足电力数据的精度要求，同时由于目标数据的数据长度为单位储存长度的预设倍数并小于预设长度，能够在满足存储格式的情况下减少目标数据的数据长度
。
[0009]在本公开第一方面所涉及的数据压缩系统中，可选地，所述第一目标长度为5位，所述第二目标长度为
18
位
。
由此能够满足范围要求和精度要求，同时在能够满足范围要求和精度要求的情况下，相对于电力数据的数量级，电力数据的数据精度更重要
、
更有便于数据中心进行计算
。
[0010]在本公开第一方面所涉及的数据压缩系统中，可选地，采集模块配置为在分布式能源采集电力数据，所述分布式能源包括光伏电站
、
风力电站和水力电站的至少一种
。
在这种情况下，采集模块能够采集光伏电站
、
风力电站或水力电站等分布式能源的电力数据
。
[0011]在本公开第一方面所涉及的数据压缩系统中，可选地，电力数据包括电流
、
电压
、
功率和电能的至少一种
。
在这种情况下，由于在光伏电站
、
风力电站或水力电站等分布式能源中，比较重要的数据包括电流
、
电压
、
功率和电能，分布式能源会存储并上传大量的电流
、
电压
、
功率和电能等电力数据至数据中心，由此，对这些数据进行压缩能够有效节省存储空间和降低传输压力
。
[0012]在本公开第一方面所涉及的数据压缩系统中，可选地，包括规格化模块，所述规格化模块设置于所述采集模块和所述数据压缩模块之间，所述规格化模块配置为对电力数据进行处理以使电力数据在时间上对齐
。
在这种情况下，由于分布式能源具有多个设备，采集模块在采集电力数据时可能并不同步，利用规格化模块使电力数据在时间上对齐，能够便于统计和计算
。
[0013]在本公开第一方面所涉及的数据压缩系统中，可选地，包括消冗模块，所述消冗模块设置于所述规格化模块和所述数据压缩模块之间，所述消冗模块配置为接收来自规格化模块的电力数据，并去除电力数据中的冗余数据，并把电力数据传输至所述数据压缩模块
。
在这种情况下，能够消除电力数据中的冗余数据，从而能够降低存储空间占用，降低数据容灾对网络带宽的要求
。
[0014]在本公开第一方面所涉及的数据压缩系统中，可选地，所述数据压缩模块接收十进制格式的电力数据，并压缩为目标数据
。
在这种情况下，能够直接对十进制格式的电力数据进行处理
。
[0015]在本公开第一方面所涉及的数据压缩系统中，可选地，所述数据压缩模块接收
IEEE 754
标准的
Float
型的电力数据并将
IEEE 754
标准的
Float
型的电力数据压缩为目标数据，
IEEE 75本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于电网边缘计算层的数据压缩系统，其特征在于，包括：采集模块
、
数据压缩模块和上传模块，所述采集模块配置为采集电力数据，所述数据压缩模块配置为将至少一个电力数据进行压缩并包括第一压缩单元
、
第二压缩单元以及数据拼接单元，所述第一压缩单元配置为基于所述至少一个电力数据获取数据长度为第一目标长度的第一数据，所述第二压缩单元配置为基于所述至少一个电力数据获取数据长度为第二目标长度的第二数据，目标数据所能够表示的规约数的范围为
‑2n
～2n
，
n
＝2i
‑1，
i
表示所述第一目标长度，所述目标数据所能够表示的十进制的数据精度为
lg2
m+1
，
m
表示所述第二目标长度，令所述第一目标长度
、
所述第二目标长度
、
与符号数据的数据长度的和为目标数据长度，所述数据拼接单元配置为将所述符号数据
、
所述第一数据和所述第二数据进行拼接以获得所述目标数据，所述目标数据长度为所述目标数据的数据长度，所述上传模块配置为将所述目标数据上传至数据中心
。2.
根据权利要求1所述的数据压缩系统，其特征在于，所述目标数据所能够表示的规约数的范围不小于预设范围，所述第一目标长度基于所述预设范围确定，所述预设范围为
‑210
至210
且不小于电力数据的取值范围
。3.
根据权利要求1所述的数据压缩系统，其特征在于，所述目标数据所能够表示的十进制的数据精度不小于预设精度，所述第二目标长度基于所述预设精度确定，所述预设精度不小于5位且不低于电力数据的精度要求
。4.
根据权利要求1所述的数据压缩系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨会轩，苏明，张瑞照，刘金会，
申请(专利权)人：北京华清未来能源技术研究院有限公司华科因诺，
类型：发明
国别省市：