[发明专利]一种能源互联网超实时状态研判算法

说明书

本发明公开了一种能源互联网超实时状态研判算法，基于能源互联网系统状态数据出现的频度(支持度和置信度)，将状态研判任务分配到本地边缘计算平台或系统中心云平台分别进行，并形成基于状态的系统操作策略；其中，本地边缘计算平台的策略仅在本地执行，可以保证策略的准确性和实效性；云平台进行整个系统的状态研判，其所生成的策略用于控制和协调整个能源互联网的操作状态，具有鲁棒性和可靠性；状态研判和策略生成主要采用人工智能技术。通过本地策略和全局策略的协同，保证能源互联网操作的稳定性、高效性和及时性。

技术领域

本发明涉及网关技术领域，具体是一种能源互联网超实时状态研判算法。

背景技术

基于泛在、高效的信息通信基础设施和开放、共享的互联网理念，结合物联网技术与信息物理融合系统，能源互联网能够实现源-网-荷-储的整体协调，并通过能源梯级利用和多能互补，最大化能源利用效率，大幅降低能源生产和消费成本，促进环境保护和降低废气排放，为社会和谐发展和人类幸福生活提供坚实的能源保障。

随着社会和经济的发展，能量消费需求越来越大，负荷设备种类和负荷容量快速增加；同时各类分布式能源生产占比逐渐加重；导致电力网络，特别是能源互联网运行时动态随机波动性大大增加，给网络平稳运行带来不利影响，甚至造成崩溃；为保证系统平稳运行，对能源互联网系统的超实时状态研判要求也越来越严苛。

目前对能源互联网的状态研判主要基于云平台技术，随着监测设备的广泛接入和监测数据的海量增加，云平台处理的计算任务变得更加繁重，处理能力和通信带宽限制难以保证状态研判的实时性和有效性，给能源互联网的正常运行带来巨大威胁。

与云平台对应的技术是边缘计算，边缘计算是一种分布式的实时计算技术。该技术在靠近物或数据源头的网络边缘侧，融合网络、计算、存储、应用核心能力的分布式开放平台，就近提供边缘智能服务，可以满足行业数字化在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。

结合集中式和分散式协同控制的思想，云边协同被提了出来。通过将边缘计算接入云平台处理架构，边缘计算平台可以实现计算任务的本地化处理，在减少通信带宽和能量消耗的同时，可以保证对本地状态研判的实时性和有效性。而通过将全局性任务相关信息传递到云平台进行处理，可以进行全局优化，保证能源互联网系统整体的平稳、高效运行，避免局部分散式控制可能出现的冲突和低效。二者的结合可以显著提升系统处理性能。

大数据的关联算法通过相关数据项的支持度和置信度计算，挖掘示例间的关联性和有效性。其中，高支持度和置信度的数据项表示该关联性频繁出现，且具有一定的可靠性，可在本地进行判断和分析；而极低支持度的数据项往往表示异常现象的出现，如故障、设备失灵等情况，需要及时传送到云平台。基于支持度和置信度，可以实现对正常运行状态和异常运行状态的有效区分，并将以上两类数据分别传送到边缘计算和云平台进行处理，可以大幅度提高对系统状态研判的实时性和可靠性，提升策略执行的鲁棒性和稳定性。

基于以上要求，本发明提出了一种基于等区间数据分类、云边协同、和状态置信度与支持度的能源互联网系统超实时状态研判方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能源互联网超实时状态研判算法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种能源互联网超实时状态研判算法，包含以下步骤：

A、数据中心根据历史数据，统计各项数据的最大值vmax、最小值vmin和分类数目n，并将其传送给边缘计算设备；

B、边缘计算设备和云平台依据数据值对数据实现等区间分类，所采用的关联算法可以是Apriori或FP-growth，使得每条数据的每个数据项被划分到某个区间之中，通过将每个区间的数据项归为一类，一条数据可以看作各种分类数据的组合表示；