[發明專利]基于5G和聯邦學習的整縣光伏數據共享增值系統及方法

在審

• 申請號: 202211089986.5
• 申請日: 2022-09-07
• 公開（公告）號: CN115623433A
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 孫海蓬;張波;劉晗;崔金鵬;段曉;翟彬;王海洋;周志勇;李艷麗;蘇俊浩;張世超;李正浩;劉政強;劉明剛;關慶勇
• 申請（專利權）人: 山東電力工程咨詢院有限公司
• 主分類號: H04W4/30
• 分類號: H04W4/30;H04W12/03;H04Q9/00;H02J13/00;H02S50/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

1.一種基于5G和聯邦學習的整縣光伏數據共享增值系統，其特征在于，包括：

光伏并網逆變器，其用于將分布式光伏產生的電能接入電網，其中，所述光伏并網逆變器內部集成有5G通信棒；

5G算力基站，其用于實現所述光伏并網逆變器到5G電力多合一融合終端的多點到一點的數據匯聚，其中，所述5G算力基站為在5G基站的基帶處理單元上部署5G算力單板；

5G電力多合一融合終端，其用于通過一體化終端對光伏逆并網變器進行數據采集、縱向加密、遠動、AGC自動功率控制、AVC自動電壓控制以及授時；并將加密后的光伏數據上傳至地市電力調度中心；

電力調度中心，其用于接收5G電力多合一融合終端上傳的光伏數據，并利用電力光傳輸網絡將所述光伏數據發送至省級管理信息大區服務器；

數據共享和增值平臺，其包括用于數據共享的原始數據平臺及用于數據增值的聯邦學習平臺，所述原始數據平臺用于從省級管理信息大區服務器中獲取全省光伏數據，并將所述光伏數據分類傳輸至不同需求方；所述聯邦學習平臺用于利用獲得的光伏數據獲得不同需求方法所需的聯邦學習結果，并反饋至各需求方。

2.如權利要求1所述的一種基于5G和聯邦學習的整縣光伏數據共享增值系統，其特征在于，所述分布式光伏接入電網后，光伏數據通過所述5G算力基站由光伏并網逆變器匯集至5G電力多合一融合終端，所述多合一融合終端接入電力調度中心，使所述光伏數據傳輸至電力調度中心。

3.如權利要求1所述的一種基于5G和聯邦學習的整縣光伏數據共享增值系統，其特征在于，所述電力調度中心還用于基于獲得的光伏數據下發功率調控指令至所述5G電力多合一融合終端的AGC自動功率控制模塊，所述AGC自動功率控制模塊計算完成后，下發遙測指令到相應光伏并網逆變器的控制器，實現分布式光伏的功率控制。

4.如權利要求1所述的一種基于5G和聯邦學習的整縣光伏數據共享增值系統，其特征在于，所述系統基于所述5G算力基站構建5G電力生產控制專網，用于整個系統的數據通信，所述5G電力生產控制專網基于5G生產控制大區硬切片網絡，基于所述5G算力基站，并采用地市專建用戶面功能、靈活以太網傳輸切片以及空口資源塊預留/5G服務質量標識優先級調度技術，滿足分布式光伏調控業務的物理隔離要求，實現光伏并網逆變器到5G多合一融合終端的多點到一點的5G本地數據匯聚功能，實現以地市為單位對全省各地市整縣光伏實時數據的采集和監控的功能。

5.如權利要求4所述的一種基于5G和聯邦學習的整縣光伏數據共享增值系統，其特征在于，所述5G電力生產控制專網具備切片的端到端的管理和監控能力，省電力公司通過對所述光伏數據按照不同需求方進行分離，并傳送至各需求方，進而滿足各需求方常規的運行監測需求。

6.如權利要求1所述的一種基于5G和聯邦學習的整縣光伏數據共享增值系統，其特征在于，所述5G多合一融合終端集成有縱向加密芯片，采用SM2加密算法，實現5G下接的光伏終端數據加密傳輸。

7.如權利要求1所述的一種基于5G和聯邦學習的整縣光伏數據共享增值系統，其特征在于，所述聯邦學習平臺由本地聯邦學習子站和聯邦學習主站構成，通過將各需求方所需的光伏數據在其對應的本地聯邦學習子站上進行學習訓練，再將本地訓練得到的參數模型上傳至聯邦學習主站；聯邦學習主站通過多次聚合各需求方的本地參數模型，得到全局參數模型；聯邦學習主站將全局參數模型下發至各個本地聯邦學習子站，本地聯邦學習子站對全局參數模型進行訓練，最終得到全省光伏數據的聯邦學習結果，各需求方從各自的本地聯邦學習子站中獲取聯邦學習結果。

8.如權利要求7所述的一種基于5G和聯邦學習的整縣光伏數據共享增值系統，其特征在于，所述聯邦學習結果包括但不限于光伏出力預測及設備健康指標。

9.如權利要求1所述的一種基于5G和聯邦學習的整縣光伏數據共享增值系統，其特征在于，所述需求方包括投資運營商、設備商以及電信運營商。

10.一種基于5G和聯邦學習的整縣光伏數據共享增值方法，其特征在于，其基于如權利要求1-9任一項所述的一種基于5G和聯邦學習的整縣光伏數據共享增值系統，所述方法包括：

基于所述5G電力多合一融合終端將分布式光伏數據進行匯集并傳輸至電力調度中心；

所述電力調度中心基于獲得的光伏數據對分布式光伏進行監測和調控；同時，基于所述數據共享和增值平臺，實現全省分布式光伏數據與各方管理平臺的數據傳輸，實現光伏數據的多方共享和數據增值。