[發明專利]一種配電網的分布式狀態估計系統

有效

• 申請號: 202010839499.0
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN111983386B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 孫煜皓
• 申請（專利權）人: 劍科云智（深圳）科技有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01S19/14
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 胡佳煒;郭燕

1.一種配電網的分布式狀態估計系統，所述配電網包括多個子區域，每個子區域能夠被布置一個或多個分布式能源；其特征在于，所述分布式狀態估計系統包括調度中心服務器、各子區域的區域調度服務器和各子區域的配電網同步相量測量器；

所述配電網同步相量測量器用于采集所在子區域的配電網數據，并計算得到帶有時間標記的相量數據；所述配電網同步相量測量器包括主處理器、協處理器、第一內存卡、第二內存卡、以太網口、授時模塊、模數轉換器和邊緣計算模塊；模數轉換器用于采集電網節點處的數據，將數據由模擬信號轉換為數字信號；所述授時模塊用于獲取衛星的時間信息；所述協處理器分別與所述授時模塊、模塊轉換器、主處理器連接；所述協處理器通過所述時間信息控制模數轉換器對電能數據的采集，應用離散傅里葉變換法來計算采樣得到的相量數據；當同步時鐘信號丟失或異常時，所述協處理器基于本身時鐘實現一段時間的守時；當電網運行頻率非固定時，所述協處理器實時獲取電網運行頻率，對電網運行頻率進行修正并計算出同步采樣頻率，再應用離散傅里葉變換法來計算出相量數據；所述協處理器將相量數據打上時間標記后上傳輸給所述主處理器；所述主處理器分別與所述第一內存卡、第二內存卡連接，所述第一內存卡用于存儲短期數據，所述第二內存卡用于存儲故障錄波信息；

所述調度中心服務器將最新的分布式狀態估計模型下發至區域調度服務器，區域調度服務器再將接收到的分布式狀態估計模型下發至本子區域的配電網同步相量測量器的主處理器，以使得邊緣計算模塊能夠更新其分布式狀態估計模型，并將其所在的配電網同步相量測量器所計算得到的帶有時間標記的相量數據輸入到更新后的分布式狀態估計模型，以對本子區域的電網狀態進行估計，并將估計結果返回給主處理器；分布式狀態估計模型為基于集成深度學習的預測模型，所述邊緣計算模塊先通過經驗模式分解算法將輸入的帶有時間標記的相量數據進行分解，得到不同頻率的子信號，再應用深層循環神經網絡對各個子信號進行分析和預測，再集成每個子信號進行分析和預測后得到的輸出，完成對電網狀態的估計；其中，先對時序信號進行離散小波變換得到各項W1、W2，…，Wm；再對這各項W1、W2，…，Wm分別進行經驗模式分解，得到若干的子信號，其中，對W1進行經驗模式分解得到以及R1；對Wm進行經驗模式分解得到以及Rm；再應用長短期網絡對各個子信號分析得到各自的預測結果，其中應用長短期網絡對分析得到應用長短期網絡對分析得到應用長短期網絡對R1分析得到應用長短期網絡對分析得到應用長短期網絡對分析得到應用長短期網絡對Rm分析得到再將各個子信號的預測結果當作另一個長短期神經網絡LSTM的輸入，訓練得到最后的預測結果。

2.如權利要求1所述的分布式狀態估計系統，其特征在于，所述配電網同步相量測量器還將計算得到帶有時間標記的相量數據上傳到所在子區域的區域調度服務器，所述區域調度服務器將帶有時間標記的相量數據進行存儲，并將相量數據的信息存儲到區塊鏈，其中相量數據的信息包括相量數據的類型信息、相量數據的存儲位置信息、相量數據的版本信息、相量數據的讀取權限信息和相量數據的讀寫歷史信息的一者或多者；所述區域調度服務器當接收到對其所存儲的相量數據的讀取請求時，根據區塊鏈中的相量數據的讀取權限信息判斷是否有相應的權限，當判斷有相應的權限，則允許對其存儲的相量數據進行讀取，反之，當判斷沒有相應的權限，則不允許對其存儲的相量數據進行讀取。

3.如權利要求2所述的分布式狀態估計系統，其特征于，所述區域調度服務器還監測其所存儲的相量數據與區塊鏈中相量數據的信息是否相符，當判斷不相符時，則發出警報。

4.如權利要求1所述的分布式狀態估計系統，其特征于，所述配電網同步相量測量器還包括IRIG-B接口和RS485接口，所述協處理器能夠通過所述IRIG-B接口和RS485接口與其他設備通信，進行信息交互。

5.如權利要求1或4所述的分布式狀態估計系統，其特征在于，所述協處理器為數字信號處理器。

6.如權利要求1所述的分布式狀態估計系統，其特征在于，所述授時模塊為GPS/北斗授時模塊，能夠獲取GPS/北斗的時間信息。