[發(fā)明專利]一種基于邊緣計(jì)算的負(fù)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(shè)計(jì)）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(wù)所(普通合伙) 32304
• 代理人: 范佳晨

本發(fā)明提供了一種基于邊緣計(jì)算的負(fù)荷分區(qū)調(diào)控系統(tǒng)，所述負(fù)荷分區(qū)調(diào)控系統(tǒng)包括用戶終端控制設(shè)備、邊緣計(jì)算設(shè)備、協(xié)調(diào)中心、負(fù)荷聚合商管理平臺和人機(jī)交互界面；所述負(fù)荷分區(qū)調(diào)控系統(tǒng)通過所述邊緣計(jì)算設(shè)備在用戶側(cè)就近完成響應(yīng)功率優(yōu)化分配，從而降低所述負(fù)荷聚合商管理平臺的計(jì)算量，提升運(yùn)行效率。本發(fā)明提供一種基于邊緣計(jì)算的負(fù)荷分區(qū)調(diào)控系統(tǒng)及方法，能夠在用戶側(cè)就近完成響應(yīng)功率優(yōu)化分配，提升運(yùn)行效率，保障電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于邊緣計(jì)算的負(fù)荷分區(qū)調(diào)控系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代社會的飛速發(fā)展，我國的用電量不斷增加，峰谷差也在不斷拉大，給我國電力系統(tǒng)平衡帶來了很大壓力。通過負(fù)荷調(diào)控的方法可以調(diào)用負(fù)荷來進(jìn)行削峰填谷，降低峰谷差，對保障電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重大意義。一方面眾多負(fù)荷的集中調(diào)度會帶來信息數(shù)據(jù)過多、成本高、決策難度大的問題，而采用ADMM分布式算法，可以減少信息交互的通信延時(shí)以及計(jì)算時(shí)長，大大提高計(jì)算效率，實(shí)現(xiàn)更短時(shí)間尺度的負(fù)荷調(diào)控。另一方面，不同供電區(qū)域其負(fù)荷缺口受多種因素影響差距比較大，采用以供電臺區(qū)為區(qū)域劃分依據(jù)可以實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的負(fù)荷調(diào)控。

本發(fā)明提出一種基于邊緣計(jì)算的負(fù)荷分區(qū)調(diào)控系統(tǒng)及方法，當(dāng)某供電臺區(qū)出現(xiàn)供電負(fù)荷缺口時(shí)，可通過基于邊緣計(jì)算的負(fù)荷調(diào)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的分散調(diào)度，減少信息交互的通信延時(shí)以及計(jì)算時(shí)長，實(shí)現(xiàn)更短時(shí)間尺度的負(fù)荷調(diào)控，對保障電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重大意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于邊緣計(jì)算的負(fù)荷分區(qū)調(diào)控系統(tǒng)及方法，能夠在用戶側(cè)就近完成響應(yīng)功率優(yōu)化分配，提升運(yùn)行效率，保障電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

本發(fā)明具體為一種基于邊緣計(jì)算的負(fù)荷分區(qū)調(diào)控系統(tǒng)，所述負(fù)荷分區(qū)調(diào)控系統(tǒng)包括用戶終端控制設(shè)備、邊緣計(jì)算設(shè)備、協(xié)調(diào)中心、負(fù)荷聚合商管理平臺和人機(jī)交互界面，所述用戶終端控制設(shè)備與所述邊緣計(jì)算設(shè)備、所述協(xié)調(diào)中心、所述負(fù)荷聚合商管理平臺、所述人機(jī)交互界面順序連接；所述負(fù)荷分區(qū)調(diào)控系統(tǒng)通過所述邊緣計(jì)算設(shè)備在用戶側(cè)就近完成響應(yīng)功率優(yōu)化分配，從而降低所述負(fù)荷聚合商管理平臺的計(jì)算量，提升運(yùn)行效率。

所述用戶終端控制設(shè)備的主要功能是采集終端設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并上傳至所述邊緣計(jì)算設(shè)備，接收上級下達(dá)的控制指令并對所述終端設(shè)備進(jìn)行控制。

所述邊緣計(jì)算設(shè)備包括可調(diào)容量計(jì)算和功率分解計(jì)算，

所述可調(diào)容量計(jì)算采用LSTM方法對可控負(fù)荷的可調(diào)度容量進(jìn)行預(yù)測，包括以下步驟：

(1)對輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理；

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

(3)根據(jù)得到的所述預(yù)測值和已知的真實(shí)值來計(jì)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(jìn)行更新，實(shí)現(xiàn)LSTM的監(jiān)督學(xué)習(xí)；

(5)將訓(xùn)練好的LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)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(jìn)行預(yù)測；

所述功率分配計(jì)算采用一致性算法將響應(yīng)功率分配至各用戶終端控制設(shè)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(biāo)函數(shù)

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

構(gòu)造增廣拉格朗日表達(dá)式：

λ_ij,k為拉格朗日松弛因子，ρ為二次項(xiàng)懲罰系數(shù)；