CN110474340B

CN110474340B - 总线能量控制方法、系统、设备终端和计算机存储介质

Info

Publication number: CN110474340B
Application number: CN201910777481.XA
Authority: CN
Inventors: 刘有成; 奉亮; 康智斌; 刘洋
Original assignee: Sichuan Injet Electric Co Ltd
Current assignee: Sichuan Injet Electric Co Ltd
Priority date: 2019-08-22
Filing date: 2019-08-22
Publication date: 2020-11-24
Anticipated expiration: 2039-08-22
Also published as: CN110474340A

Abstract

本发明涉及总线能量控制方法、系统、设备终端和计算机存储介质，该总线能量控制方法包括：根据每个回路通道在当前周期内所对应的预设平均能量值和初始通道能量累计值计算每个回路通道在当前周期内所对应的当前通道能量累计值，根据各个回路通道各自对应的当前通道能量累计值得到对应的通道能量待释放序列，根据各个回路通道的当前通道能量累计值确定总线能量输出阈值，根据通道能量待释放序列和总线能量输出阈值确定各个回路通道开关在当前周期内对应的开关状态。上述总线能量控制方法，能够在最小单元周期内有效地控制总线能量均匀输出且保证各个回路通道达到设定需要输出的能量，实现了多个回路通道对应能量的合理分配。

Description

总线能量控制方法、系统、设备终端和计算机存储介质

技术领域

本发明涉及电力控制领域，尤其涉及一种总线能量控制方法、系统、设备终端和计算机存储介质。

背景技术

电力调整器主要是通过进行可控硅开关对负载进行控制，进而能够根据用户需求调节输出能量。其中，当多个可控硅功率开关模块进行开关时，由于对于电力总线的瞬态需求能量很大，所造成的电网总线的冲击影响也较大。因此，需要对一组电网总线上的多个输出回路或多台电力调整器设备进行功率分配。

目前，对于多台电力调整器设备进行功率分配的方案多数按照调功周期进行排布，由于受限于调功周期，调节精度依然有限，上述分配方式仍然无法较好的消除对于电力总线的能量冲击影响。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种总线能量控制方法、系统、设备终端和计算机存储介质。

一种总线能量控制方法，总线能量控制方法包括：

根据每个回路通道在当前周期内所对应的预设平均能量值和初始通道能量累计值计算每个回路通道在当前周期内所对应的当前通道能量累计值；

根据各个回路通道各自对应的当前通道能量累计值得到对应的通道能量待释放序列；

根据各个回路通道的当前通道能量累计值确定总线能量输出阈值；

根据通道能量待释放序列和总线能量输出阈值确定各个回路通道开关在当前周期内对应的开关状态。

在一个实施例中，根据每个回路通道当前周期内对应的预设平均能量值和初始通道能量累计值计算每个回路通道在当前周期所对应的当前通道能量累计值的计算公式为：

T_c(n)＝T_av(n)+T'_c(n)-T_l(n)＝r_s(n)*T_e(n)+T'_c(n)-T_l(n)

其中，T_c(n)表示第n回路通道当前周期的当前通道能量累计值，T_av(n)＝r_s(n)*T_e(n)表示第n回路通道当前周期内对应的预设平均能量值，r_s(n)表示对应的预设分配比例因子，T_e(n)表示第n回路通道的标定能量值，T'_c(n)表示第n回路通道上一周期的通道能量累计值，T_l(n)表示第n回路通道上一周期对应的通道能量释放值。

在一个实施例中，根据各个回路通道的当前通道能量累计值确定总线能量输出阈值的步骤包括：

将各个回路通道的当前通道能量累计值进行求和，得到当前总线能量输出值；

对当前总线能量输出值进行滤波得到总线能量输出阈值。

在一个实施例中，根据通道能量待释放序列和总线能量输出阈值确定各个回路通道在当前周期内对应的开关状态的步骤包括：

按照从大至小的顺序依次获取通道能量待释放序列中的当前通道能量累计值并进行累加以得到对应的当前累加值，判断当前累加值是否小于或等于总线能量输出阈值；

若是，则将与当前累加值对应的各个当前通道能量累计值所对应的回路通道开关打开；

若否，将当前累加值中最后一个进行累加的当前通道能量累计值所对应的回路通道开关和未进行累加的各个当前通道能量累计值所对应的回路通道开关关闭。

在一个实施例中，按照从大至小的顺序依次获取所述通道能量待释放序列中的当前通道能量累计值并进行累加以得到对应的当前累加值的步骤之前还包括：

将通道能量待释放序列中各个当前通道能量累计值按照数值大小的顺序进行升序或者降序排列。

按照从大至小的顺序依次获取通道能量待释放序列中的当前通道能量累计值并进行累加，直至对应的当前累加值大于或等于总线能量输出阈值；

当上述当前累加值大于总线能量输出阈值时，计算当前累加值与总线能量输出阈值之间的第一差值，获取上一累加值，并计算总线能量输出阈值与上一累加值之间的第二差值；

判断第一差值是否小于或等于第二差值；

在一个实施例中，总线能量控制方法还包括：

当上述当前累加值等于总线能量输出阈值时，将与当前累加值对应的各个当前通道能量累计值所对应的回路通道开关打开。

此外，还提供一种设备终端，包括存储器以及处理器，存储器用于存储计算机程序，处理器运行计算机程序以使设备终端执行上述总线能量控制方法。

此外，还提供一种总线能量控制系统，总线能量控制系统包括上述设备终端和负载控制单元；

设备终端还用于将生成的各个回路通道开关在当前周期内对应的开关状态发送至负载控制单元；

负载控制单元用于根据开关状态控制对应的回路通道开关导通或者关断。

此外，还提供一种计算机存储介质，计算机存储介质存储有上述设备终端所使用的计算机程序。

上述总线能量控制方法、系统、设备终端和计算机存储介质，通过根据每个回路通道在当前周期内所对应的预设平均能量值和初始通道能量累计值计算每个回路通道在当前周期内所对应的当前通道能量累计值，根据各个回路通道各自对应的当前通道能量累计值得到对应的通道能量待释放序列，根据各个回路通道的当前通道能量累计值确定总线能量输出阈值，根据通道能量待释放序列和总线能量输出阈值确定各个回路通道开关在当前周期内对应的开关状态，摒弃了传统的调功周期的控制思想，能够在最小单元周期内有效地控制总线能量均匀输出且保证各个回路通道达到设定需要输出的能量，实现了多个回路通道对应能量的合理分配，减少了电网总线的瞬态能量冲击和电网总线谐波，使得电网总线瞬时输出压力均匀，其中，能量可以体现为输出电压、电流、功率等方式，降低了系统总线的压力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。

图1为一个实施例中一种总线能量控制方法的流程示意图；

图2为一个实施例中计算总线能量输出阈值的方法流程示意图；

图3为一个实施例中确定各个回路通道开关在当前周期内对应的开关状态的方法流程示意图；

图4为另一个实施例中一种总线能量控制方法的流程示意图；

图5为另一个实施例中确定各个回路通道开关在当前周期内对应的开关状态的方法流程示意图；

图6为又一个实施例中一种总线能量控制方法的流程示意图；

图7为一个实施例中一种总线能量控制系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下文中，将更全面地描述本公开的各种实施例。本公开可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本公开的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本公开理解为涵盖落入本公开的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

图1为一个实施例中一种总线能量控制方法的流程示意图，上述总线能量控制方法包括以下步骤：

步骤S110，根据每个回路通道在当前周期内所对应的预设平均能量值和初始通道能量累计值计算每个回路通道在当前周期内所对应的当前通道能量累计值。

其中，在电力系统中，按照回路通道个数划分，通常存在单系统多回路控制系统以及多个单回路联机控制系统，其中，单回路控制系统需要通讯总线广播自身采集的电压、电流以及给定输出量等信息，因此，单回路联机控制系统的通信总线需要进行互联。

其中，每个回路通道均设置有回路开关，由于需要将电力系统总线的总线能量控制在合理的范围内，在当前周期内每个回路通道需要输出的能量也需要控制在一定的范围内，通常每个回路通道均设置一个预设平均能量值。其中，预设平均能量值包括预设平均电压值、预设平均电流值或预设平局功率值。

在当前周期内，每个回路通道均对应一个初始通道能量累积值，通常可由该回路通道上一周期的通道能量累计值与上一周期对应的通道能量释放值之间的差值获得。

将每个回路通道在当前周期内所对应的预设平均能量值和初始通道能量累计值相加，可求得每个回路通道在当前周期内所对应的当前通道能量累计值。

其中，上述周期的最小单位以半个电网系统周期为基准。

步骤S120，根据各个回路通道各自对应的当前通道能量累计值得到对应的通道能量待释放序列。

其中，每个回路通道各自对应的当前通道能量累积值反映了每个回路通道对应的能量分布状态，将各个回路通道各自对应的当前通道能量累计值按照需要进行排序，就能够得到对应的通道能量待释放序列。

步骤S130，根据各个回路通道的当前通道能量累计值确定总线能量输出阈值。

其中，总线能量输出阈值通常由系统总线对应的总线能量输出值设定得到，通过设置总线能量输出阈值，为后续的总线能量控制过程奠定基础。

步骤S140，根据通道能量待释放序列和总线能量输出阈值确定各个回路通道开关在当前周期内对应的开关状态。

其中，需要根据设定的总线能量输出阈值和上述得到的通道能量待释放序列来对各个回路通道开关在当前周期内的对应的开关状态进行控制调节，例如，当总线能量输出值超过上述总线能量输出阈值时，此时不需要再开通新的回路通道。

其中，上述总线能量控制方法不仅适用于单相电力系统，也适合多相电力系统。

上述总线能量控制方法，通过确定各个回路通道开关在当前周期内对应的开关状态对总线的能量输出进行调节，摒弃了传统的调功周期的控制思想，能够在最小单元周期内有效地控制总线能量均匀输出且保证各个回路通道达到设定需要输出的能量，实现了多个回路通道对应能量的合理分配，减少了电网总线的瞬态能量冲击和电网总线谐波，使得电网总线瞬时输出压力均匀，其中，能量可以体现为输出电压、电流、功率等方式，降低了电网总线的压力。

在一个实施例中，步骤S110中计算每个回路通道在当前周期所对应的当前通道能量累计值的计算公式为：

T_c(n)＝T_av(n)+T'_c(n)-T_l(n)＝r_s(n)*T_e(n)+T'_c(n)-T_l(n)

其中，T_c(n)表示第n回路通道当前周期的当前通道能量累计值，T_c(n)表示第n回路通道当前周期的当前通道能量累计值，T_av(n)＝r_s(n)*T_e(n)表示第n回路通道当前周期内对应的预设平均能量值，r_s(n)表示对应的预设分配比例因子，T_e(n)表示第n回路通道的标定能量值，T'_c(n)表示第n回路通道上一周期的通道能量累计值，T_l(n)表示第n回路通道上一周期对应的通道能量释放值。

在一个实施例中，如图2所示，步骤S130包括：

S132，将各个回路通道的当前通道能量累计值进行求和，得到当前总线能量输出值。

其中，总线能量输出值是通过将各个回路通道的当前通道能量累计值进行求和得到。

S134，对当前总线能量输出值进行滤波得到总线能量输出阈值。

其中，得到上述当前总线能量输出值之后进行滤波可得到总线能量输出阈值，滤波方式可采用一阶滤波、平均滤波或FIR滤波(有限长单位冲激响应滤波器)。

在一个实施例中，如图3所示，步骤S140包括：

步骤S141a，按照从大至小的顺序依次获取通道能量待释放序列中的当前通道能量累计值并进行累加以得到对应的当前累加值，判断当前累加值是否小于或等于总线能量输出阈值。

其中，在得到上述通道能量待释放序列之后，为合理的分配确定各个回路通道是否开通，需要按照从大至小的顺序依次获取通道能量待释放序列中的当前通道能量累计值并进行累加以得到对应的当前累加值，这是因为当前通道能量累计值越大，表明该回路通道的负载能量越大，开通的必要性也越大，因此，需要根据从大至小的顺序依次获取通道能量待释放序列中的当前通道能量累计值并进行累加，进而确保合理的分配各个回路通道开通的优先权。

进一步地，判断当前累加值是否小于或等于总线能量输出阈值，若是，进入步骤S142a；若否，则进入步骤S143a。

步骤S142a，将与当前累加值对应的各个当前通道能量累计值所对应的回路通道开关打开。

其中，当上述当前累加值是否小于或等于总线能量输出阈值时，此时总线能量输出值并没有超过总线能量输出阈值，此时可将与当前累加值对应的各个当前通道能量累计值所对应的回路通道开关打开。

步骤S143a，将当前累加值中最后一个进行累加的当前通道能量累计值所对应的回路通道开关和未进行累加的各个当前通道能量累计值所对应的回路通道开关关闭。

其中，当上述当前累加值是否小于或等于总线能量输出阈值时，此时总线能量输出值大于总线能量输出阈值，为防止对系统总线造成能量冲击，不需要开通新的回路通道，且需要将当前累加值中最后一个进行累加的当前通道能量累计值所对应的回路通道开关和未进行累加的各个当前通道能量累计值所对应的回路通道开关关闭，进而实现对系统总线能量的控制调节。

上述总线能量控制方法，从各个通道各自对应的当前通道能量累计值的大小出发，结合总线能量输出阈值，合理的分配各个回路通道开通的权利，进一步实现了多个回路通道对应能量的合理分配，减少了电网总线的瞬态能量冲击和电网总线谐波，使得电网总线瞬时输出压力均匀，降低了电网总线的压力。

在一个实施例中，如图4所示，步骤S141a之前还包括：

步骤S144a，将通道能量待释放序列中各个当前通道能量累计值按照数值大小的顺序进行升序或者降序排列。

其中，在得到上述通道能量待释放序列之后，还可对上述通道能量待释放序列进行排序，例如将各个当前通道能量累计值按照数值大小的顺序进行升序或者降序排列，为后续的计算提供方便。

在一个实施例中，如图5所示，步骤S140包括：

步骤S141b，按照从大至小的顺序依次获取通道能量待释放序列中的当前通道能量累计值并进行累加，直至对应的当前累加值大于或等于总线能量输出阈值。

其中，为合理的分配确定各个回路通道开通的优先权，需要按照从大至小的顺序依次获取通道能量待释放序列中的当前通道能量累计值并进行累加以得到对应的当前累加值，这是因为当前通道能量累计值越大，表明该回路通道的负载能量越大，开通的必要性也越大，因此，需要根据从大至小的顺序依次获取通道能量待释放序列中的当前通道能量累计值并进行累加，直至对应的当前累加值大于或等于总线能量输出阈值。

其中，在实际应用中，只要在合理的范围内且不对系统总线造成太大的冲击影响，总线能量输出值也可超过总线能量输出阈值，从而尽可能的开通更多的回路通道，满足更多回路通道开通的需求，更进一步确保合理分配各个回路通道开通的优先权。

步骤S142b，当上述当前累加值大于总线能量输出阈值时，计算当前累加值与总线能量输出阈值之间的第一差值，获取上一累加值，并计算总线能量输出阈值与上一累加值之间的第二差值。

其中，总线能量输出值超过总线能量输出阈值时，为确保不对系统总线造成过大冲击影响，需要计算当前累加值与总线能量输出阈值之间的第一差值，进一步获取上一累加值，并计算总线能量输出阈值与上一累加值之间的第二差值，并进入步骤S143b。

步骤S143b，判断第一差值是否小于或等于第二差值，若是，则进入步骤S144b，若否，则进入步骤S145。

S144b，将与当前累加值对应的各个当前通道能量累计值所对应的回路通道开关打开。

其中，当第一差值小于或等于第二差值时，表明总线能量输出值超过总线能量输出阈值的程度相对较小，此时优先选择将与当前累加值对应的各个当前通道能量累计值所对应的回路通道开关打开。

S145，将当前累加值中最后一个进行累加的当前通道能量累计值所对应的回路通道开关和未进行累加的各个当前通道能量累计值所对应的回路通道开关关闭。

其中，当第一差值大于第二差值时，表明总线能量输出值超过总线能量输出阈值的程度相对较大，此时不需要开通新的回路通道，且需要将当前累加值中最后一个进行累加的当前通道能量累计值所对应的回路通道开关和未进行累加的各个当前通道能量累计值所对应的回路通道开关关闭，且在当前周期内停止上述累加各个当前通道能量累计值的过程。

在一个实施例中，如图6所示，上述总线能量控制方法还包括：

步骤S146，当上述当前累加值等于总线能量输出阈值时，将与当前累加值对应的各个当前通道能量累计值所对应的回路通道开关打开。

其中，当上述当前累加值等于总线能量输出阈值时，此时将与当前累加值对应的各个当前通道能量累计值所对应的回路通道开关打开即可，且可在当前周期内停止上述累加各个当前通道能量累计值的过程。

此外，如图7所示，还提供一种总线能量控制系统200，总线能量控制系统200包括上述设备终端210和负载控制单元220；

设备终端210还用于将生成的各个回路通道开关在当前周期内对应的开关状态发送至负载控制单元220；

负载控制单元220用于根据开关状态控制对应的回路通道开关导通或者关断。

其中，上述总线能量控制系统200既可应用于单系统多回路控制系统，也可应用于多个单回路联机控制系统。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种总线能量控制方法，其特征在于，所述总线能量控制方法包括：

根据所述通道能量待释放序列和所述总线能量输出阈值确定各个回路通道开关在当前周期内对应的开关状态。

2.根据权利要求1所述的总线能量控制方法，其特征在于，所述根据每个回路通道在当前周期内所对应的预设平均能量值和初始通道能量累计值计算每个回路通道在当前周期内所对应的当前通道能量累计值的计算公式为：

T_c(n)＝T_av(n)+T'_c(n)-T_l(n)＝r_s(n)*T_e(n)+T'_c(n)-T_l(n)

3.根据权利要求1所述的总线能量控制方法，其特征在于，所述根据各个回路通道的当前通道能量累计值确定总线能量输出阈值的步骤包括：

对所述当前总线能量输出值进行滤波得到总线能量输出阈值。

4.根据权利要求1所述的总线能量控制方法，其特征在于，所述根据所述通道能量待释放序列和所述总线能量输出阈值确定各个回路通道开关在当前周期内对应的开关状态的步骤包括：

按照从大至小的顺序依次获取所述通道能量待释放序列中的当前通道能量累计值并进行累加以得到对应的当前累加值，判断当前累加值是否小于或等于所述总线能量输出阈值；

若是，则将与所述当前累加值对应的各个当前通道能量累计值所对应的回路通道开关打开；

若否，将所述当前累加值中最后一个进行累加的当前通道能量累计值所对应的回路通道开关和未进行累加的各个当前通道能量累计值所对应的回路通道开关关闭。

5.根据权利要求4所述的总线能量控制方法，其特征在于，所述按照从大至小的顺序依次获取所述通道能量待释放序列中的当前通道能量累计值并进行累加以得到对应的当前累加值的步骤之前还包括：

将所述通道能量待释放序列中各个当前通道能量累计值按照数值大小的顺序进行升序或者降序排列。

6.根据权利要求1所述的总线能量控制方法，其特征在于，所述根据所述通道能量待释放序列和所述总线能量输出阈值确定各个回路通道开关在当前周期内对应的开关状态的步骤包括：

按照从大至小的顺序依次获取所述通道能量待释放序列中的当前通道能量累计值并进行累加，直至对应的当前累加值大于或等于所述总线能量输出阈值；

当所述当前累加值大于所述总线能量输出阈值时，计算当前累加值与所述总线能量输出阈值之间的第一差值，获取上一累加值，并计算所述总线能量输出阈值与所述上一累加值之间的第二差值；

判断所述第一差值是否小于或等于所述第二差值；

7.根据权利要求6所述的总线能量控制方法，其特征在于，所述总线能量控制方法还包括：

当所述当前累加值等于所述总线能量输出阈值时，将与所述当前累加值对应的各个当前通道能量累计值所对应的回路通道开关打开。

8.一种设备终端，其特征在于，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述设备终端执行权利要求1至7中任一项所述的总线能量控制方法。

9.一种总线能量控制系统，其特征在于，所述总线能量控制系统包括权利要求8中所述设备终端和负载控制单元；

所述设备终端还用于将生成的各个回路通道开关在当前周期内对应的开关状态发送至所述负载控制单元；

所述负载控制单元用于根据所述开关状态控制对应的回路通道开关导通或者关断。

10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有权利要求8中所述设备终端所使用的所述计算机程序。