[發明專利]基于智能節點重疊網的電力系統和信息系統聯合調度系統

有效

• 申請號: 202010055978.3
• 申請日: 2020-01-18
• 公開（公告）號: CN111198548B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 慈松;康重慶;程林;賀鴻杰
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

本發明提出一種基于智能節點重疊網的電力系統和信息系統聯合調度系統，屬于信息交互與網絡架構領域。該系統包括多個相互連接的智能節點；每個智能節點包括：智能節點交互端口、電力系統交互端口、信息系統交互端口、數據融合匯聚模塊、數據存儲模塊和數據處理模塊；每個智能節點獲取電力系統和信息系統信息和其他智能節點上的本地最優聯合調度控制策略，對匯聚后的電力系統和信息系統信息進行處理后，生成該智能節點的電力系統和信息系統本地最優聯合調度控制策略并發送給信息系統計算負荷調度單元和電力系統能量調度單元實施。本發明實現了電力系統和信息系統的深度融合感知和控制，提高了電力系統的可靠性和安全經濟運行能力。

技術領域

本發明提出基于智能節點重疊網的電力系統和信息系統聯合調度系統，屬于信息交互與網絡架構領域。

背景技術

隨著可再生能源的不斷發展，風電、光伏等新型可再生能源在電力系統中所占比例不斷升高。截至2018年底，我國可再生能源發電裝機達到7.28億千瓦，同比增長12％；其中，風電裝機1.84億千瓦、光伏發電裝機1.74億千瓦，分別同比增長12.4％和34％?？梢灶A見，可再生能源的大規模接入將是未來電力系統的重要特征。但是可再生能源也往往具有較強的不確定性，這使得電力系統的供電可靠性缺乏保障。為了克服這種不確定性，電力系統在安排發電機組出力調度控制策略時往往需要預留足夠的備用容量，從而為電力系統提供充足的靈活性資源。

近年來世界各地對云計算服務的使用需求增長迅速，為了滿足這種需求，云計算服務供應商依據服務使用需求建立數據中心，這些數據中心也形成了一個相互之間可以通信并且轉移計算任務的網絡。計算任務作為一種消耗電能的信息系統負荷，正逐漸成為電力系統的重要負荷。不同于傳統的電力負荷，由于計算任務可以在不同數據中心之間轉移，同時隨著高可靠低時延傳輸技術的發展，數據中心的計算任務也將在未來接受電力系統的調度，為電力系統的調度提供靈活性。

但電力系統和信息系統的聯合調度在信息交互與網絡架構上還存在以下問題：

(1)電力系統和信息系統在通信協議和數據結構上存在差異。電力系統中常用的通信協議為全局性協議，如用于變電站的IEC 61850協議，用于配電自動化的IEC 61334協議等，而目前應用于信息系統數據中心通信的協議往往基于局域網，這使得兩者的通信協議存在沖突。在數據結構方面，電力系統中使用的數據大多是電力系統的狀態變量，屬于數組結構，而信息系統中使用的數據大多是計算任務，屬于隊列或堆棧結構，這使得數據的聯合處理與分析存在沖突。

(2)聯合調度加重了電力系統和信息系統的計算負擔。為了對系統狀態進行實時地分析與處理，實現電力系統和信息系統的聯合調度，往往需要加裝復雜的信息處理裝置與策略控制裝置。若在電力系統和信息系統中加裝上述裝置，則由于電力系統也肩負著實時檢測系統頻率穩定、監控系統線路潮流越限情況等職能，同時信息系統也需要檢測信息傳輸的丟失率等，因此聯合調度將額外加重電力系統和信息系統的計算負擔，影響其原有職能的實現。

目前尚沒有一種網絡架構能夠實現電力系統和信息系統的聯合調度。

發明內容

本發明的目的是為填補已有技術的空白之處，提出一種基于智能節點重疊網的電力系統和信息系統聯合調度系統。本發明打破了電力系統和信息系統在通信協議和數據類型等方面的隔閡，實現電力系統和信息系統的交互感知與互動；本發明將數據處理和運行調度控制策略的計算負擔從電力系統和信息系統中抽取，降低電力系統和信息系統的通信和計算壓力，提高整體系統的可靠性；同時本發明能夠實現電力系統和信息系統的聯合調度運行，充分發揮計算負荷的高效快速靈活的調配能力，提高電力系統運行的經濟性和可靠性。