[发明专利]配电台区分布式可调资源群集自组织通信方法及装置

说明书

本发明提供一种配电台区分布式可调资源群集自组织通信方法，包括以下步骤：通过设置在分布式可调资源的传感器采集分布式可调资源的信息；将采集的分布式可调资源信息传输给台区融合终端；台区融合终端对分布式可调资源信息进行分类，并将分类结果返回各节点；分布式可调资源的相同类型的节点自组织形成网络；网络中相邻的节点之间进行数据传输，各节点通过群控算法调节出力。本发明还提出一种配电台区分布式可调资源群集自组织通信装置。本发明使用边缘计算技术实现实时的节点分类，使用群集自组织控制方式实现配电台区范围内各分布式可调资源的出力调节，减少了网络传输的压力；利用群体智能提高环境适应力。

技术领域

本发明涉及电力能源技术领域，具体涉及一种配电台区分布式可调资源群集自组织通信方法及装置。

背景技术

电力能源产业是国民经济的基础，也是实现经济可持续发展的重要保障。虽然我国的电力能源产业发展水平已经位居世界前列，但仍存在能源结构不合理、能源利用效率低、可再生能源开发利用率低等一系列问题。“能源物联网”的应用可以为电力系统和用户所带来的价值和效益，协调电力系统与分布式可再生能源间的矛盾，应对电力能源产业发展过程中遇到的一系列问题。但是当大量物联网设备在源网荷储的应用时，在数据传输过程会有PB数量级的数据流量，因此物联网终端与云端(调度端)服务器之间频繁通信时，将导致物联网终端所在网络拥塞，产生响应延迟、数据丢包等问题，也会影响源网荷储调度控制的实时性。作为一种适用于大规模物联网设备应用的计算模式，边缘计算(EdgeComputing，EC)已经在城市建设、医疗卫生、家居出行、工业制造等领域得到了初步应用。其基本思想是：将应用、服务和数据部署在分布式的物联网边缘节点中，大量计算的任务下放到边缘节点的服务器，以满足业务对高实时性的需求，同时避免大数量、多频次的与调度端服务器进行数据交互而导致的通信传输堵塞，从而能释放调度端服务器的计算性能。配电台区内的分布式可调资源包括风力发电，光伏发电，EV，储能电池，它们的出力特性和可调节能力受外界的干扰较大，针对这种特性可以选择群集自组织控制策略，该控制策略具有个体关系平等且独立，任意个体添加或删除等特点，其良好的自适应性、冗余性、容错性、且无由数据集中处理带来的通信和计算瓶颈等优点，显示出了适用于大规模群集运动控制的优势。分布式可调资源集群是由众多变化的个体构成的集群，如果将各个个体看作通信节点，那这些个体就构成了一个通信网络，其通信节点具有空间分布性。网络中新节点的加入或原节点的退出以及外界环境的干扰，会导致传感器网络拓扑结构动态变化，这些都使得网络具有很强的动态性。由于个体节点数量众多，无法预先定义通信网络结构。因此该网络必须具有自组织能力。

现有的解决技术主要有：1)多源电力信息融合的电力数据集中控制系统提出多源电力信息融合的电力数据集中控制系统，包括现场变电主站、分布于所述现场变电主站的N个远程终端单元、与N个远程终端单元动态分组对应的M个边缘计算终端以及多源信息融合模块；N个远程终端单元均包括多种不同类型的数据传感器；N个远程终端单元被分为M组，M个边缘计算终端与所述M组远程终端单元动态的通信连接；边缘计算终端配置本地数据类型识别引擎用于识别所述传感数据的类型；多源信息数据融合模块包括多种信息数据输入端口，每种所述信息数据输入端口包括数据相似度计算模块，基于所述数据相似度计算模块的相似度输出结果，多源信息数据融合模块完成所述多种信息数据输入端口输入的信息数据的融合；2)一种智能台区系统和管理方法，包括：配电自动化主站和智能配变终端；智能配变终端包括一个终端应用，智能配变终端采集低压配网设备的数据，基于终端应用对采集的数据进行边缘计算，并将计算结果发送给配电自动化主站；配电自动化主站用于：对智能配变终端处理的数据进行运行管控。系统和管理方法能够直接采集低压配网设备的数据，克服了当前台区侧配变终端仅能实现对配变监测的缺陷；基于边缘计算实现数据就地分析、存储，本地决断，快速响应；3)基于通信拓扑完备矩阵的主动配电网分布式协同交互方法包括以下步骤：确定通信拓扑完备矩阵，并对通信拓扑完备矩阵中的控制节点进行排序；对通信拓扑完备矩阵的完备性进行校验；对通信拓扑完备矩阵进行冗余拓展。通过设计满足顺序完整性条件和N-n 规则的主动配电网分布式多级通信拓扑完备矩阵，实现主动配电网中多个控制节点的协同交互，实现适应多级分布式电源接入的主动配电网分层分布式控制要求和未来应用前景。