CN112669172A - 一种基于边缘数据动态融合的配电网区域自治快速响应方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种配电网区域自治快速响应方法和系统，系统包括配电自动化主站和多个对应单个配网运行状态感知节点设置的边缘智能终端，各边缘智能终端进行本节点边缘计算得到运行特征数据，传输至配电自动化主站进行全网运行态势计算，配电自动化主站根据态势计算结果确定区域运行策略；边缘智能终端根据区域运行策略信息组成自治区域，自治区域中的各边缘智能终端根据区域运行策略信息、本节点及自治区域内其它节点区域的网源荷储运行状态信息，对本节点的网源荷储进行运行控制，并将运行控制过程及结果数据反馈至配电自动化主站，配电自动化主站进行分析后，维持或调整配电网运行策略。本发明能够提高配电网的供电可靠性和故障处理能力。

Description

一种基于边缘数据动态融合的配电网区域自治快速响应方法 和系统

技术领域

本发明涉及配电自动化技术领域，特别是一种基于边缘数据动态融合的配电网区域自治快速响应方法和系统。

背景技术

城市配电网部分A+区域要求高可靠供电，现有的主站集中式故障处理难以满足快速响应的需求，而就地分布式故障处理虽然能够在时间上实现快速动作的目的，但行为单一，不能应对配网运行状态的变化，且配电网的网络规模和复杂程度不断提高，各种新功能类型的自动化终端装置也在逐步接入，运行过程中就遇到了终端相互之间的配合逻辑需要频繁调整，运行策略难以现场测试确认是否正确的问题。这对两网（智能电网及电力物联网）融合和分布式电源接入对配电网运行控制和高可靠性供电提出了挑战。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于边缘数据动态融合的配电网区域自治快速响应方法和系统，能够根据配电网运行状态进行区域划分实现区域自治，提高配网故障或异常时的处理相应速度，提升配网供电可靠性。本发明采用的技术方案如下。

一方面，本发明提供一种配电网区域自治快速响应方法，由配电自动化主站执行，方法包括：

获取各配网运行状态感知节点对应的边缘智能终端传输的节点区域的运行特征数据；

根据接收到的运行特征数据进行全网运行态势计算，得到态势预测结果；

根据态势预测结果确定配电网运行策略，传输至各边缘智能终端；其中，所述配电网运行策略包括至少一个区域运行策略，所述区域运行策略对应的区域包括至少一个配网运行状态感知节点；

获取边缘智能终端输出的运行控制过程及结果数据，所述运行控制过程及结果数据为边缘智能终端响应于接收到配电网运行策略后，根据其中的区域运行策略组成自治区域，并执行区域运行策略所获取的；

基于获取到的运行控制过程及结果数据进行分析以及全网运行态势计算，根据分析和计算结果维持或调整传输至边缘智能终端的配电网运行策略；其中，所述调整配电网运行策略包括，调整区域运行策略对应的自治区域的配网运行状态感知节点组合，和/或调整自治区域的运行方式。

以上方案中，配电自动化主站进行全网态势计算可采用现有技术，如采用基于神经网络训练的配电网态势分析算法等。配电自动化主站可根据历史态势分析数据及对应的态势结果数据构造态势分析模型的样本，进行模型训练，进而在应用时利用已训练的模型进行态势分析预测。在实际应用过程中，每次获取的边缘运行特征数据及相应的态势分析结果可用来扩充模型的样本，以在应用中实现模型的优化。

可选的，方法还包括：接收智能配电终端传输的网络拓扑更新信息；

响应于接收到所述网络拓扑更新信息，则基于更新后的配电网拓扑结构进行全网态势运行计算，并根据全网态势运行计算结果维持或调整传输至边缘智能终端的配电网运行策略。由此可实现配网拓扑变化时的协同运行控制。

可选的，所述根据态势预测结果确定配电网运行策略，包括：

根据态势预测结果生成多节点配合自治处理预案；

对生成的多节点配合自治处理预案进行校核仿真，将校核仿真通过的多节点配合自治处理预案确定为最终的区域运行策略。

可选的，所述根据态势预测结果确定配电网运行策略，还包括：根据态势预测结果，确定区域运行策略中各配网运行状态感知节点的运行方式以及运行控制整定参数。自治区域内各节点的边缘智能终端可根据该运行控制整定参数，在自治区域发生故障或异常，且故障或异常位于本节点区域时，执行就地保护动作。边缘智能终端的就地处理策略可为预先设置，策略中的整定参数根据区域运行策略动态调整。

第二方面，本发明提供一种配电网区域自治快速响应方法，由设置于配网运行状态感知节点的边缘智能终端执行，方法包括：

获取本节点区域的网源荷储运行状态信息，进行节点边缘计算，得到当前节点区域的运行特征数据，传输至配电自动化主站；

接收配电自动化主站下发的配电网运行策略；其中，所述配电网运行策略包括至少一个区域运行策略，所述区域运行策略对应的区域包括至少一个配网运行状态感知节点；

根据所述区域运行策略与其它配网运行状态感知节点的边缘智能终端通信，以组成自治区域，以及获取其它节点区域的网源荷储运行状态信息；

根据区域运行策略信息，和本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，对本节点区域内的网源荷储进行运行控制，并将运行控制过程及结果数据反馈至配电自动化主站。

可选的，方法还包括：接收配电自动化主站下发的调整后的配电网运行策略，根据调整后的配电网运行策略，与其它边缘智能终端组成自治区域，以及根据调整后的区域运行策略信息，和本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，对本节点区域内的网源荷储进行运行控制，并将运行控制过程及结果数据反馈至配电自动化主站。

可选的，所述进行节点边缘计算为：根据预先从配电自动化主站获取的状态特征算法进行节点边缘计算；

所计算得到的当前节点区域的运行特征数据包括稳态统计数据和暂态数据。稳态统计数据的计算包括：负荷电流越限计算、电压越限计算、负荷不平衡计算、负荷预测计算、分布式电源功率统计计算、故障信号合成计算等；暂态数据的计算包括：EMD（固有模态能量）计算、波形相似度计算、相电流突变计算等。以上计算所涉及的算法具体可采用现有技术。

可选的，所述运行特征数据为：将节点边缘计算得到的稳态统计数据和暂态数据进行归一化后所得的数据。多维度特征值的统计计算及归一化处理能够保障节点运行状态感知的准确性，为配网主站进行运行态势感知和策略制定提供可靠的数据基础。

可选的，所述区域运行策略包括对应各配网运行状态感知节点的运行方式以及运行控制整定参数；

所述根据区域运行策略信息，和本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，对本节点区域内的网源荷储进行运行控制包括：

控制本节点区域内的设备按照区域运行策略中对应本节点区域的运行方式运行；

根据本节点区域的网源荷储运行状态信息，计算本节点区域的运行特征数据；

将计算得到的运行特征数据与相应的运行控制整定参数进行比较，若两者差值大于预设阈值，判定为存在异常或故障，通过与自治区域内其它边缘智能终端之间通信，获取其它配网运行状态感知节点的网源荷储运行状态信息；根据本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，定位异常或故障位置；

响应于异常或故障位置位于本节点区域，则按照预设的就地处理策略进行处理，并将处理结果信息传输至配电自动化主站。

可选的，所述区域运行策略还包括自治区域的区域运行指标参数；

所述根据区域运行策略信息，和本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，对本节点区域内的网源荷储进行运行控制还包括：

根据本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，计算自治区域的区域运行指标；

将计算得到的区域运行指标与区域运行策略中的相应区域运行指标参数进行比较，若两者差值大于预设阈值，判定为自治区域内存在异常或故障；根据本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，定位异常或故障的位置；

响应于异常或故障位置位于本节点区域，则按照预设的就地处理策略进行处理，并将处理结果信息传输至配电自动化主站。

第三方面，本发明提供一种配电网区域自治快速响应系统，包括配电自动化主站和多个边缘智能终端，所述各边缘智能终端分别对应配电网中的一个配网运行状态感知节点；

各边缘智能终端获取本节点区域内源网荷储运行状态信息，进行节点边缘计算，得到当前节点区域的运行特征数据，传输至配电自动化主站；

配电自动化主站基于获取到的各节点边缘计算结果，进行全网运行态势计算，得到态势预测结果，根据态势预测结果确定配电网运行策略，传输至各边缘智能终端；其中，所述配电网运行策略包括至少一个区域运行策略，所述区域运行策略对应的区域包括至少一个配网运行状态感知节点；

边缘智能终端接收所述区域运行策略信息，根据区域运行策略信息，与区域运行策略信息所对应的区域中的其它配网运行状态感知节点通信，形成自治区域；自治区域中的各边缘智能终端根据区域运行策略信息、本节点区域的网源荷储运行状态信息以及通信获取到的自治区域内其它节点区域的网源荷储运行状态信息，对本节点区域内的网源荷储进行运行控制，并将运行控制过程及结果数据反馈至配电自动化主站；

配电自动化主站获取边缘智能终端输出的运行控制过程及结果数据，并基于所述运行控制过程及结果数据进行分析以及全网运行态势计算，根据分析和计算结果维持或调整配电网运行策略，传输至边缘智能终端，使得边缘智能终端根据调整后的配电网运行策略，与其它边缘智能终端组成自治区域，以及根据调整后的区域运行策略信息，和本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，对本节点区域内的网源荷储进行运行控制，并将运行控制过程及结果数据反馈至配电自动化主站。

可选的，所述区域运行策略包括自治区域的配网运行状态感知节点组合，和/或各配网运行状态感知节点的运行方式，和/或各配网运行状态感知节点的运行控制整定参数，和/或自治区域的区域运行指标；

调整配电网运行策略包括，调整区域运行策略对应的自治区域的配网运行状态感知节点组合，和/或调整各配网运行状态感知节点的运行方式，和/或调整各配网运行状态感知节点的运行控制整定参数，和/或调整自治区域的区域运行指标。

可选的，配电自动化主站还接收智能配电终端传输的网络拓扑更新信息，并响应于接收到所述网络拓扑更新信息，则基于更新后的配电网拓扑结构进行全网态势运行计算，并根据全网态势运行计算结果维持或调整传输至边缘智能终端的配电网运行策略。由此可实现配网拓扑变化时的协同运行控制。

有益效果

本发明的配电网区域自治快速响应方法和系统，主站侧基于边缘端的节点边缘计算结果进行全网运行态势分析，从而确定及调整配电网运行策略，实现了边缘数据的动态融合。边缘端根据主站下发的配电网运行策略中的区域运行策略组合成自治区域，并相互通信实现根据区域运行策略的区域自治，并将区域自治的过程和结果信息回传给主站，使得主站能够根据区域自治的过程和结果进行配电网运行策略的调整，即实现了主站与边缘端之间的协同控制，及自治区域的动态调整。利用本发明能够提升配网在正常运行和故障运行时的控制响应效率，提高分布式电源接入后的配电网管理水平，降低故障造成的停电损失，提高供电可靠性和故障处理能力。

附图说明

图1所示为云主站与边缘智能终端协同交互示意图；

图2所示为低压拓扑结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例进一步描述。

实施例1

参考图1，本实施例介绍一种配电网区域自治快速响应系统，包括配电自动化主站和多个边缘智能终端，所述各边缘智能终端分别对应配电网中的一个配网运行状态感知节点；

各边缘智能终端获取本节点区域内源网荷储运行状态信息，进行节点边缘计算，得到当前节点区域的运行特征数据，传输至配电自动化主站，如图1中的第①步流程；

配电自动化主站基于获取到的各节点边缘计算结果，进行全网运行态势计算，得到态势预测结果，根据态势预测结果确定配电网运行策略，传输至各边缘智能终端，如图1中第②、③步流程；其中，所述配电网运行策略包括至少一个区域运行策略，所述区域运行策略对应的区域包括至少一个配网运行状态感知节点；

边缘智能终端接收所述区域运行策略信息，根据区域运行策略信息，与区域运行策略信息所对应的区域中的其它配网运行状态感知节点通信，形成自治区域；自治区域中的各边缘智能终端根据区域运行策略信息、本节点区域的网源荷储运行状态信息以及通信获取到的自治区域内其它节点区域的网源荷储运行状态信息，对本节点区域内的网源荷储进行运行控制，并将运行控制过程及结果数据反馈至配电自动化主站，如图1中第④步流程；

配电自动化主站获取边缘智能终端输出的运行控制过程及结果数据，并基于所述运行控制过程及结果数据进行分析以及全网运行态势计算，根据分析和计算结果维持或调整配电网运行策略，传输至边缘智能终端，如图1中第⑤步流程，使得边缘智能终端根据调整后的配电网运行策略，与其它边缘智能终端组成自治区域，以及根据调整后的区域运行策略信息，和本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，对本节点区域内的网源荷储进行运行控制，并将运行控制过程及结果数据反馈至配电自动化主站。

如图1中所示，第①步流程前，边缘智能终端进行节点边缘计算时，可采用配电自动化主站下装的节点边缘计算应用进行计算。配电自动化主站侧统一为边缘智能终端提供节点边缘算法，使得各边缘智能终端输出类型一致的运行特征数据，便于配电自动化主站实现多个边缘节点的运行特征数据融合，进而实现智能的全网运行态势分析。

各边缘智能终端进行运行特征数据的计算包括：电气稳态数据的统计分析计算，和电气暂态数据的波形特征分析计算，主要涉及到的稳态数据计算算法有：负荷电流越限计算、电压越限计算、负荷不平衡计算、负荷预测计算、分布式电源功率统计计算、故障信号合成计算；暂态数据计算算法有：EMD（固有模态能量）算法、波形相似度算法、相电流突变算法。

如图1所示，配电自动化主站进行全网运行态势分析时，可采用基于神经网络训练的配电网态势分析算法实现多个边缘节点的运行特征数据融合。配电自动化主站可根据历史态势分析数据及对应的态势结果数据构造态势分析模型的样本，进行模型训练，进而在应用时利用已训练的模型进行态势分析预测。在实际应用过程中，每次获取的边缘运行特征数据及相应的态势分析结果可用来扩充模型的样本，以在应用中实现模型的优化。

参考图1，配电自动化主站获取到的各节点边缘计算结果后，首先进行单节点数据的测试分析，剔除伪数据，并记录在历史数据库中，为历史数据训练库扩充样本。其次综合多个节点的断面数据进行全网运行态势计算，得到态势预测结果。态势预测的结果首先用于配电网运行方式的预案编制，即确定配电网运行策略。在典型运行状态下，主站响应于所述态势预测结果中存在指标异常或故障，则按照预设的处理原则，生成处理策略，针对可能发生的故障以及异常运行状态，形成就地处理的预案，经过主站的仿真校验后，将运行策略信息传输至各边缘智能终端，边缘智能终端接受运行策略后，按照主站定义的运行方式，与相邻的边缘智能终端相互通信，确认各自节点在运行策略中的位置，就地组合形成自治区域，开始以自治区域为单元进行运行控制。

多个边缘智能终端依据云主站定义的运行策略形成自治控制区域之后，在运行过程中与相邻的边缘节点互通信息，当其中一个边缘智能终端感应到配电网中的运行指标与云主站定义的指标有偏差，出现了异常指标或故障信号，首先感应到配电网运行状态的终端节点首先发起与其它边缘智能终端之间进行通信，以定位异常或故障，若定位结果位于本区域内，则进行异常或故障处理，并将处理成功与否的结果返回至主站，由主站确认是否进行区域运行策略的后续调整。

配电自动化主站基于预先构建的全网拓扑模型进行全网运行态势分析和确定配电网运行策略。全网拓扑模型的构建可采用现有技术，在构建时，主站与边缘端可通过模型互操作实现中/低压配电网拓扑一体化建模，实现云上拓扑模型与现场设备拓扑模型拼接的贯通。云主站侧通过获取边缘智能终端上送的边端拓扑描述文件，与PMS系统提供的中压配电网拓扑进行拼接。在中低压模型拼接过程中，主站依据变电站的线路出线开关为节点，完成主网线路与中压配电网之间的模型拼接；中压配网和低压台区的拼接通过配变边界模型设备，通过配网供电点和低压台区计量点之间的关联关系进行拼接，实现配网设备和用电设备的一致性对应，构建完整的“站-线-变-户”拓扑自适应维护体系。

参考图2所示，边缘智能设备上送至主站的配电网中低压拓扑模型，利用低压线路电力线载波通信技术的生成，通过与低压配电网中各节点的电力传感器如分支箱、智能表之间实现载波信号的发送和回传，以信号记录的传播点信息，形成中/低压拓扑网络结构，在配电中压设备模型的基础上扩展低压设备模型，并以JSON文本记录低压拓扑模型结构，主动注册上传至配电自动化主站，为主站构建完整中低压配电网拓扑结构提供低压配电网部分的拓扑模型。

配电自动化主站在根据态势预测结果确定配电网运行策略时，首先构建边缘智能终端的自治区域。此时需要考虑中压配电网典型接线形式，包括“三双接线”、“花瓣形接线”、“双射接线”、“单环接线”、“单射接线”等。考虑接线形式主要是为了确定种接线的运行联络点以及可提供备用的电源个数。云主站在生成自治区域运行策略时还需要考虑分布式电源、分等级用户、供电可靠性、负荷大小等，对应设置自治区域内的分布式并/离网策略、重要用户保电策略、负荷预测策略等。

在确定自治区域后，配电自动化主站根据全网一体化拓扑模型，分析各个自治区域的网架结构，结合配电网当前实时运行方式，确定在各自治区域异常及故障情况下的应对执行策略，及区域运行策略。区域运行策略生成的原则主要包括：自治区域内分布式电源处理原则，自治区域内甩负荷处理原则，区域之间转供路径优先级原则，低压故障处理原则等。

在实际应用中，配电网的拓扑结构是时常变化的，为了适应这种变化，本发明中，配电自动化主站还接收智能配电终端传输的网络拓扑更新信息，并响应于接收到所述网络拓扑更新信息，更新配电网拓扑结构，基于更新后的配电网拓扑结构进行全网态势运行计算，然后根据全网态势运行计算结果维持或调整传输至边缘智能终端的配电网运行策略。由此可实现配网拓扑变化时的协同运行控制。

自治区域形成后，边缘智能终端与所述自治区域内的其它边缘智能终端进行通信，实现多边缘智能终端之间的协同控制，使得自治区域运行方式追随区域运行策略制定的运行方式。在此过程中，边缘智能终端实时采集本感知节点的网源荷储运行状态数据，进行本节点区域的运行特征数据计算，或者与其它边缘智能终端通信获取自治区域的网源荷储运行状态信息，进行所属自治区域的运行特征计算，若计算得到的运行特征数据与区域运行策略中指定的相应指标不符，可视为异常特征值，判断发生了异常或故障。此时，边缘智能终端通过自治区域内两两边缘智能终端相互通信传递信息，确定故障位置，故障定位方法具体可采用现有技术。

故障定位完成后，若故障发生在本感知节点，边缘智能终端可利用预设的就地处理策略，根据定位结果匹配故障隔离操作开关，立即完成故障隔离。边缘智能终端完成故障隔离处理后，继续进行区域内安全检查，确认自治区域内分布式电源的并离网状态，确保不发生电源孤岛危险，为下一步负荷转供做好准备。执行隔离操作的边缘智能终端将检查故障前的采集量测情况，将故障前的负荷水平以及故障之后短时段内的负荷预测信息向自治区域内其他终端传递，负责执行转供操作的边缘智能终端获得负荷数据后，在主站下发的区域运行策略中对照负荷预测值和转供电源的负载率匹配优选转供路径，保证转供后转供电源不越限，策略匹配确认无误后，进行负荷的快速转供。

边缘智能终端完成运行策略执行后，将策略的实际执行结果主动上送主站。主站根据各个自治区域当前的运行状态重新进行区域内和区域间的供电可靠性分析，分析内容包括：当前发生故障的就地自治区动作是否正常，如出现动作异常（如开关动作失败，后备开关动作）则下发二次调整动作策略由边缘智能终端执行；如果就地自治区动作正确，主站进一步检查确保各个自治区域的主供电源和备供电源满足“N-1”的供电可靠性原则，如不满足，云主站将会在原有的自治区划分上进行调整，首先保证重要用户的自治区域内满足“N-1”的供电可靠性，进而形成新的自治区域运行策略，并下发给边缘智能终端。

本实施例中，配网运行策略中，各区域运行策略包括自治区域的配网运行状态感知节点组合，和/或各配网运行状态感知节点的运行方式，和/或各配网运行状态感知节点的运行控制整定参数，和/或自治区域的区域运行指标；

配电自动化主站调整配电网运行策略包括，调整区域运行策略对应的自治区域的配网运行状态感知节点组合，和/或调整各配网运行状态感知节点的运行方式，和/或调整各配网运行状态感知节点的运行控制整定参数，和/或调整自治区域的区域运行指标。

实施例2

与实施例1基于相同的发明构思，本实施例介绍由配电自动化主站执行的配电网区域自治快速响应方法，包括：

获取各配网运行状态感知节点对应的边缘智能终端传输的节点区域的运行特征数据；

根据接收到的运行特征数据进行全网运行态势计算，得到态势预测结果；

根据态势预测结果确定配电网运行策略，传输至各边缘智能终端；其中，所述配电网运行策略包括至少一个区域运行策略，所述区域运行策略对应的区域包括至少一个配网运行状态感知节点；

获取边缘智能终端输出的运行控制过程及结果数据，所述运行控制过程及结果数据为边缘智能终端响应于接收到配电网运行策略后，根据其中的区域运行策略组成自治区域，并执行区域运行策略所获取的；

基于获取到的运行控制过程及结果数据进行分析以及全网运行态势计算，根据分析和计算结果维持或调整传输至边缘智能终端的配电网运行策略；其中，所述调整配电网运行策略包括，调整区域运行策略对应的自治区域的配网运行状态感知节点组合，和/或调整自治区域的运行方式。

当配电网拓扑发生变化，配电自动化主站还接收智能配电终端传输的网络拓扑更新信息；响应于接收到所述网络拓扑更新信息，则基于更新后的配电网拓扑结构进行全网态势运行计算，并根据全网态势运行计算结果维持或调整传输至边缘智能终端的配电网运行策略。由此可实现配网拓扑变化时的协同运行控制。

上述根据态势预测结果确定配电网运行策略，包括：根据态势预测结果生成多节点配合自治处理预案；对生成的多节点配合自治处理预案进行校核仿真，将校核仿真通过的多节点配合自治处理预案确定为最终的区域运行策略。可确保策略执行时的安全可靠性。

上述根据态势预测结果确定配电网运行策略，还包括：根据态势预测结果，确定区域运行策略中各配网运行状态感知节点的运行方式以及运行控制整定参数。自治区域内各节点的边缘智能终端可根据该运行控制整定参数，在自治区域发生故障或异常，且故障或异常位于本节点区域时，执行就地保护动作。边缘智能终端的就地处理策略可为预先设置，策略中的整定参数根据区域运行策略动态调整。

实施例3

与实施例1和2基于相同的发明构思，本实施例介绍由设置于配网运行状态感知节点的边缘智能终端执行的配电网区域自治快速响应方法，包括：

获取本节点区域的网源荷储运行状态信息，进行节点边缘计算，得到当前节点区域的运行特征数据，传输至配电自动化主站；

接收配电自动化主站下发的配电网运行策略；其中，所述配电网运行策略包括至少一个区域运行策略，所述区域运行策略对应的区域包括至少一个配网运行状态感知节点；

根据所述区域运行策略与其它配网运行状态感知节点的边缘智能终端通信，以组成自治区域，以及获取其它节点区域的网源荷储运行状态信息；

根据区域运行策略信息，和本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，对本节点区域内的网源荷储进行运行控制，并将运行控制过程及结果数据反馈至配电自动化主站。

当主站对配电网运行策略进行调整，边缘智能终端接收配电自动化主站下发的调整后的配电网运行策略，根据调整后的配电网运行策略，与其它边缘智能终端组成自治区域，以及根据调整后的区域运行策略信息，和本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，对本节点区域内的网源荷储进行运行控制，并将运行控制过程及结果数据反馈至配电自动化主站。

上述进行节点边缘计算为：根据预先从配电自动化主站获取的状态特征算法进行节点边缘计算；

所计算得到的当前节点区域的运行特征数据包括稳态统计数据和暂态数据。稳态统计数据的计算包括：负荷电流越限计算、电压越限计算、负荷不平衡计算、负荷预测计算、分布式电源功率统计计算、故障信号合成计算等；暂态数据的计算包括：EMD（固有模态能量）计算、波形相似度计算、相电流突变计算等。以上计算所涉及的算法具体可采用现有技术。

上述运行特征数据为：将节点边缘计算得到的稳态统计数据和暂态数据进行归一化后所得的数据。多维度特征值的统计计算及归一化处理能够保障节点运行状态感知的准确性，为配网主站进行运行态势感知和策略制定提供可靠的数据基础。

上述区域运行策略包括对应各配网运行状态感知节点的运行方式以及运行控制整定参数；

所述根据区域运行策略信息，和本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，对本节点区域内的网源荷储进行运行控制包括：

控制本节点区域内的设备按照区域运行策略中对应本节点区域的运行方式运行；

根据本节点区域的网源荷储运行状态信息，计算本节点区域的运行特征数据；

将计算得到的运行特征数据与相应的运行控制整定参数进行比较，若两者差值大于预设阈值，判定为存在异常或故障，通过与自治区域内其它边缘智能终端之间通信，获取其它配网运行状态感知节点的网源荷储运行状态信息；根据本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，定位异常或故障位置；

响应于异常或故障位置位于本节点区域，则按照预设的就地处理策略进行处理，并将处理结果信息传输至配电自动化主站。

作为边缘智能终端对本节点区域进行运行控制的另一种实施方式，所述区域运行策略还包括自治区域的区域运行指标参数；

所述根据区域运行策略信息，和本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，对本节点区域内的网源荷储进行运行控制还包括：

根据本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，计算自治区域的区域运行指标；

将计算得到的区域运行指标与区域运行策略中的相应区域运行指标参数进行比较，若两者差值大于预设阈值，判定为自治区域内存在异常或故障；根据本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，定位异常或故障的位置；

响应于异常或故障位置位于本节点区域，则按照预设的就地处理策略进行处理，并将处理结果信息传输至配电自动化主站。

以上实施例，实现了一种基于边缘数据动态融合的配电网区域自治快速响应处理技术，通过配电网网格划分的动态调整，能够提高分布式电源接入后的配电网管理水平，充分调动源网荷储在正常运行和故障运行下的协同控制能力，实现主站-边缘端协同的故障就地化处理，降低故障造成的停电损失，提高供电可靠性和故障处理能力。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (12)

1.一种配电网区域自治快速响应方法，由配电自动化主站执行，其特征是，包括：

获取各配网运行状态感知节点对应的边缘智能终端传输的节点区域的运行特征数据；

根据接收到的运行特征数据进行全网运行态势计算，得到态势预测结果；

根据态势预测结果确定配电网运行策略，传输至各边缘智能终端；其中，所述配电网运行策略包括至少一个区域运行策略，所述区域运行策略对应的区域包括至少一个配网运行状态感知节点；

获取边缘智能终端输出的运行控制过程及结果数据，所述运行控制过程及结果数据为边缘智能终端响应于接收到配电网运行策略后，根据其中的区域运行策略组成自治区域，并执行区域运行策略所获取的；

基于获取到的运行控制过程及结果数据进行分析以及全网运行态势计算，根据分析和计算结果维持或调整传输至边缘智能终端的配电网运行策略；其中，所述调整配电网运行策略包括，调整区域运行策略对应的自治区域的配网运行状态感知节点组合，和/或调整自治区域的运行方式。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，还包括：接收智能配电终端传输的网络拓扑更新信息；

响应于接收到所述网络拓扑更新信息，则基于更新后的配电网拓扑结构进行全网态势运行计算，并根据全网态势运行计算结果维持或调整传输至边缘智能终端的配电网运行策略。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述根据态势预测结果确定配电网运行策略，包括：

根据态势预测结果生成多节点配合自治处理预案；

对生成的多节点配合自治处理预案进行校核仿真，将校核仿真通过的多节点配合自治处理预案确定为最终的区域运行策略。

4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征是，所述根据态势预测结果确定配电网运行策略，还包括：根据态势预测结果，确定区域运行策略中各配网运行状态感知节点的运行方式以及运行控制整定参数。

5.一种配电网区域自治快速响应方法，其特征是，由设置于配网运行状态感知节点的边缘智能终端执行，其特征是，包括：

获取本节点区域的网源荷储运行状态信息，进行节点边缘计算，得到当前节点区域的运行特征数据，传输至配电自动化主站；

接收配电自动化主站下发的配电网运行策略；其中，所述配电网运行策略包括至少一个区域运行策略，所述区域运行策略对应的区域包括至少一个配网运行状态感知节点；

根据所述区域运行策略与其它配网运行状态感知节点的边缘智能终端通信，以组成自治区域，以及获取其它节点区域的网源荷储运行状态信息；

根据区域运行策略信息，和本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，对本节点区域内的网源荷储进行运行控制，并将运行控制过程及结果数据反馈至配电自动化主站。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征是，还包括：接收配电自动化主站下发的调整后的配电网运行策略，根据调整后的配电网运行策略，与其它边缘智能终端组成自治区域，以及根据调整后的区域运行策略信息，和本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，对本节点区域内的网源荷储进行运行控制，并将运行控制过程及结果数据反馈至配电自动化主站。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征是，所述进行节点边缘计算为：根据预先从配电自动化主站获取的状态特征算法进行节点边缘计算；

所计算得到的当前节点区域的运行特征数据包括稳态统计数据和暂态数据；

所述运行特征数据为：将节点边缘计算得到的稳态统计数据和暂态数据进行归一化后所得的数据。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征是，所述区域运行策略包括对应各配网运行状态感知节点的运行方式以及运行控制整定参数；

所述根据区域运行策略信息，和本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，对本节点区域内的网源荷储进行运行控制包括：

控制本节点区域内的设备按照区域运行策略中对应本节点区域的运行方式运行；

根据本节点区域的网源荷储运行状态信息，计算本节点区域的运行特征数据；

将计算得到的运行特征数据与相应的运行控制整定参数进行比较，若两者差值大于预设阈值，判定为存在异常或故障，通过与自治区域内其它边缘智能终端之间通信，获取其它配网运行状态感知节点的网源荷储运行状态信息；根据本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，定位异常或故障位置；

响应于异常或故障位置位于本节点区域，则按照预设的就地处理策略进行处理，并将处理结果信息传输至配电自动化主站。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征是，所述区域运行策略还包括自治区域的区域运行指标参数；

所述根据区域运行策略信息，和本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，对本节点区域内的网源荷储进行运行控制还包括：

根据本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，计算自治区域的区域运行指标；

将计算得到的区域运行指标与区域运行策略中的相应区域运行指标参数进行比较，若两者差值大于预设阈值，判定为自治区域内存在异常或故障；根据本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，定位异常或故障的位置；

响应于异常或故障位置位于本节点区域，则按照预设的就地处理策略进行处理，并将处理结果信息传输至配电自动化主站。

10.一种配电网区域自治快速响应系统，其特征是，包括配电自动化主站和多个边缘智能终端，所述各边缘智能终端分别对应配电网中的一个配网运行状态感知节点；

各边缘智能终端获取本节点区域内源网荷储运行状态信息，进行节点边缘计算，得到当前节点区域的运行特征数据，传输至配电自动化主站；

配电自动化主站基于获取到的各节点边缘计算结果，进行全网运行态势计算，得到态势预测结果，根据态势预测结果确定配电网运行策略，传输至各边缘智能终端；其中，所述配电网运行策略包括至少一个区域运行策略，所述区域运行策略对应的区域包括至少一个配网运行状态感知节点；

边缘智能终端接收所述区域运行策略信息，根据区域运行策略信息，与区域运行策略信息所对应的区域中的其它配网运行状态感知节点通信，形成自治区域；自治区域中的各边缘智能终端根据区域运行策略信息、本节点区域的网源荷储运行状态信息以及通信获取到的自治区域内其它节点区域的网源荷储运行状态信息，对本节点区域内的网源荷储进行运行控制，并将运行控制过程及结果数据反馈至配电自动化主站；

配电自动化主站获取边缘智能终端输出的运行控制过程及结果数据，并基于所述运行控制过程及结果数据进行分析以及全网运行态势计算，根据分析和计算结果维持或调整配电网运行策略，传输至边缘智能终端，使得边缘智能终端根据调整后的配电网运行策略，与其它边缘智能终端组成自治区域，以及根据调整后的区域运行策略信息，和本节点区域以及所属自治区域中其它节点区域的网源荷储运行状态信息，对本节点区域内的网源荷储进行运行控制，并将运行控制过程及结果数据反馈至配电自动化主站。

11.根据权利要求10所述的配电网区域自治快速响应系统，其特征是，其特征是，所述区域运行策略包括自治区域的配网运行状态感知节点组合，和/或各配网运行状态感知节点的运行方式，和/或各配网运行状态感知节点的运行控制整定参数，和/或自治区域的区域运行指标；

调整配电网运行策略包括，调整区域运行策略对应的自治区域的配网运行状态感知节点组合，和/或调整各配网运行状态感知节点的运行方式，和/或调整各配网运行状态感知节点的运行控制整定参数，和/或调整自治区域的区域运行指标。

12.根据权利要求10所述的配电网区域自治快速响应系统，其特征是，配电自动化主站还接收智能配电终端传输的网络拓扑更新信息，并响应于接收到所述网络拓扑更新信息，则基于更新后的配电网拓扑结构进行全网态势运行计算，并根据全网态势运行计算结果维持或调整传输至边缘智能终端的配电网运行策略。

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