[發(fā)明專利]一種基于邊緣計算的負荷分區(qū)調(diào)控系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011453438.7
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112636338B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設計）人: 胡楠;傅靖;黃霆;王棟;賁樹俊;管永麗;徐曉軼;朱憶洋;于雅薇;毛艷芳
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司南通供電分公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J13/00
• 代理公司: 蘇州市港澄專利代理事務所(普通合伙) 32304
• 代理人: 范佳晨

1.一種基于邊緣計算的負荷分區(qū)調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述負荷分區(qū)調(diào)控系統(tǒng)包括用戶終端控制設備、邊緣計算設備、協(xié)調(diào)中心、負荷聚合商管理平臺和人機交互界面，所述用戶終端控制設備與所述邊緣計算設備、所述協(xié)調(diào)中心、所述負荷聚合商管理平臺、所述人機交互界面順序連接；所述負荷分區(qū)調(diào)控系統(tǒng)通過所述邊緣計算設備在用戶側(cè)就近完成響應功率優(yōu)化分配，從而降低所述負荷聚合商管理平臺的計算量，提升運行效率；

所述邊緣計算包括可調(diào)容量計算和功率分解計算，

所述可調(diào)容量計算采用LSTM方法對可控負荷的可調(diào)度容量進行預測，包括以下步驟：

(1)對輸入的數(shù)據(jù)進行歸一化處理；

(2)在構(gòu)建的LSTM模型中，輸入訓練集的數(shù)據(jù)，經(jīng)過運算得出預測值；

(3)根據(jù)得到的所述預測值和已知的真實值來計算誤差；

(4)根據(jù)所述誤差，利用反向傳播算法對LSTM的權(quán)重進行更新，實現(xiàn)LSTM的監(jiān)督學習；

(5)將訓練好的LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡進行保存，用保存的模型對輸入測試集數(shù)據(jù)對未來24h的可調(diào)度容量進行預測；

所述功率分解計算采用一致性算法將響應功率分配至各用戶終端控制設備，一致性變量為

優(yōu)化模型區(qū)域代理：調(diào)用成本最小為目標函數(shù)

約束條件為為所述協(xié)調(diào)中心i下屬邊緣計算設備j內(nèi)所述用戶終端控制設備k在t時刻響應的功率；為所述用戶終端控制設備k在t時刻最大可響應功率；U_ij為所述協(xié)調(diào)中心i下屬邊緣計算設備j管轄的所述用戶終端控制設備集合；為所述協(xié)調(diào)中心i下屬邊緣計算設備j的調(diào)節(jié)功率；

構(gòu)造增廣拉格朗日表達式：

λ_ij,k為拉格朗日松弛因子，ρ為二次項懲罰系數(shù)；

采用ADMM算法進行負荷控制，包括以下步驟：

(1)參數(shù)初始化，包括邊緣計算設備一致性變量、用戶終端控制設備變量、拉格朗日松弛因子；

(2)所述邊緣計算設備一致性變量x更新：

(3)所述用戶終端控制設備變量更新：

(4)所述拉格朗日松弛因子λ_ij,k更新：

(5)當滿足條件時即所述邊緣計算設備j的一致性變量和所述用戶終端控制設備的優(yōu)化變量趨勢一致時算法收斂，ε為無限小的正數(shù)；

所述協(xié)調(diào)中心的主要功能包括對上功能和對下功能，

所述對上功能為：

所述協(xié)調(diào)中心i的最大可調(diào)節(jié)容量為所述協(xié)調(diào)中心i下屬所述邊緣計算設備j在t時刻最大可響應功率，P_i^t為所述協(xié)調(diào)中心i在t時刻的最大可調(diào)節(jié)容量；

協(xié)調(diào)中心平均報價成本為為協(xié)調(diào)中心i下屬所述邊緣計算設備j轄區(qū)內(nèi)所述用戶終端控制設備k在t時刻響應的成本；

所述對下功能為：

所述協(xié)調(diào)中心對其所轄所述邊緣計算設備的功率分配為所述協(xié)調(diào)中心i所在分區(qū)參與響應功率指令；為所述協(xié)調(diào)中心i管轄的所述邊緣計算設備j的可響應功率；為所述協(xié)調(diào)中心i管轄的所述邊緣計算設備j的平均響應成本，j按照升序排列。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于邊緣計算的負荷分區(qū)調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述用戶終端控制設備的主要功能是采集終端設備實時數(shù)據(jù)并上傳至所述邊緣計算設備，接收上級下達的控制指令并對所述終端設備進行控制。