CN114583826B - 基于新能源发电的输电稳定警示反馈控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了新能源发电技术领域，用于解决现有的对新能源输电稳定性的判断，具有偶然性和片面性，不利于新能源输电的研究的问题，尤其公开了基于新能源发电的输电稳定警示反馈控制系统，包括能源信息采集模块、数据处理模块、信源处理单元、线路源处理单元、终端处理单元、控制操作模块、稳定判别模块、数据反馈模块和显示屏；本发明是通过对新能源发电整个过程中的各个运行端进行数据的采集，通过公式化的计算和信号化的比对分析对各个运行端的输电情况进行有效的反馈和输出，并对各运行端的逐级分析，从而在实现了对新能源发电的稳定性进行有效掌控的同时，也实现了对输电量进行了有效应对控制，并进一步的改善和提高发电的稳定性。

Description

基于新能源发电的输电稳定警示反馈控制系统

技术领域

本发明涉及新能源发电技术领域，具体为基于新能源发电的输电稳定警示反馈控制系统。

背景技术

新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能等，而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能、核裂变能等能源，称为常规能源，新能源发电也就是利用现有的技术，通过上述的新型能源实现发电的过程；

风能、太阳能等新能源发电具有的间歇性、波动性等特点，在大规模接入电网后需要进行协调配合，而在协调配合的过程中，需要对新能源输电的稳定情况进行准确的掌控，但现有的对新能源输电稳定性的判断中，仅单独对一个运行端进行输电稳定性的判断，其判断依据具有偶然性和片面性，进而不利于新能源输电的研究；

为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。

发明内容

本发明的目的就在于为了通过对新能源发电整个过程中的各个运行端进行数据的采集，并通过公式化的计算、信号化的比对分析对和各运行端的逐级分析的方法，解决现有的对新能源输电稳定性的判断，具有偶然性和片面性，不利于新能源输电的研究的问题，进而在实现了对新能源发电的稳定性进行有效掌控的同时，也实现了对输电量进行了有效应对控制，并进一步的改善和提高发电的稳定性，而提出基于新能源发电的输电稳定警示反馈控制系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

基于新能源发电的输电稳定警示反馈控制系统，包括能源信息采集模块、数据处理模块、信源处理单元、线路源处理单元、终端处理单元、控制操作模块、稳定判别模块、数据反馈模块和显示屏；

所述能源信息采集模块用于采集单位时间内各运行端影响新能源输电稳定的因素信息，并将其均发送至数据处理模块；

所述数据处理模块用于对接收的发电端、线路端和接收端的因素信息分别进行处理分析操作，并将二级输电稳定信号发送至控制操作模块，将一级输电稳定信号和三级输电稳定信号均发送至稳定判别模块；

所述控制操作模块对接收的二级输电稳定信号进行追溯处理操作，据此生成输电一般稳定信号和输电不稳定信号，并均发送至稳定判别模块；

所述稳定判别模块对接收的一级输电稳定信号、三级输电稳定信号、输电一般稳定信号和输电不稳定信号进行稳定判别输出，据此求得判别新能源输电情况分析的文本字样，并将其发送至数据反馈模块；

所述数据反馈模块对接收的判别新能源输电情况分析的文本字样进行显示屏的终端反馈显示，并进行了输电处理操作。

进一步的，运行端包括发电端、线路端和接收端，且发电端的因素信息包括自然环境数据和设备故障数据，线路端的因素信息包括线路传输速率，接收端的因素信息包括压流波数据；

且自然环境数据用于表示单位时间内恶劣环境次数和风力不达标次数与正常发电环境次数之间的比值，将恶劣环境次数、风力不达标次数和正常发电环境次数分别标定为A1、A2和A3，依据公式，其中，e1、e2和e3分别为A1、A2和A3的误差因子系数，且e3>e1>e2，e1+e2+e3=10.23，而设备故障数据表示单位时间内发电端的设备故障次数与设备总运行次数之间的比值，将设备故障次数和设备总运行次数分别标定为B1和B2，依据公式/>，其中，f1和f2分别为B1和B2的关联因子系数，且f1>f2，f1+f2=1.65，

线路传输速率表示线路电流单位时间内从发电端到接收端之间的传输速率，压流波数据用于表示单位时间内接收端的电压与电流波动差之间的乘积值，将电压波动差和电流波动差分别标定为C1和C2，依据公式，其中，C1=｜最大电压值-最小电压值｜，C2=｜最大电流值-最小电流值｜。

进一步的，所述数据处理模块包括：

信源处理单元用于对接收的自然环境数据和设备故障数据进行发电源可靠判别操作，具体操作步骤如下：

获取单位时间内发电端的自然环境数据和设备故障数据，并将其分别标定为Zrh和Sbg，依据公式，求得衡量发电端发电源是否可靠的初始值X，其中，a1和a2分别为自然环境数据Zrh和设备故障数据Sbg的程度因子系数，且a1>a2>0，a1+a2=7.58；

将初始值X与其预设阈值β进行比对分析，当初始值X大于等于预设阈值β时，则生成发电异常信号，当初始值X小于预设阈值β时，则生成发电正常信号，并将发电正常信号和发电异常信号均发送至线路源处理单元。

进一步的，所述数据处理模块还包括：

线路源处理单元用于对接收的线路传输速率进行输电稳定判别操作，具体操作步骤如下：

获取单位时间内线路端的线路传输速率，并将其标定为Xls，将线路传输速率Xls与其预设阈值γ进行比对分析，当线路传输速率Xls大于预设阈值γ时，则生成线路正常信号，当线路传输速率Xls小于等于预设阈值γ时，则生成线路异常信号；

线路源处理单元还用于对接收的发电正常信号和发电异常信号与线路端的线路正常信号和线路异常信号进行二级整合分析，当同时获取发电正常信号和线路正常信号时，则生成1+正确信号，当同时获取发电异常信号和线路异常信号时，则生成1-有误信号，而其他情况下，则生成1±中间信号，将其均发送至终端处理单元。

进一步的，所述数据处理模块还包括：

终端处理单元用于将接收的压流波数据进一步地进行运行稳定判别操作，具体操作步骤如下：

获取单位时间内接收端的压流波数据，并将其标定为Ylb，将压流波数据Ylb与预设值ω进行比对分析，当压流波数据Ylb大于预设值ω时，则生成终端异常信号，当压流波数据Ylb小于等于预设值ω时，则生成终端正常信号；

终端处理单元还用于对接收的1+正确信号、1-有误信号和1±中间信号与终端正常信号和终端异常信号进行三级整合分析，当同时获取1+正确信号和终端正常信号，则生成一级输电稳定信号，当同时获取1-有误信号和终端异常信号时，则生成三级输电稳定信号，而其他情况下，均生成二级输电稳定信号。

进一步的，追溯处理操作的具体操作步骤如下：

获取二级输电稳定信号，并依次调取发电端、线路端和接收端判别信号稳定的发电异常信号和发电正常信号、线路正常信号和线路异常信号与终端正常信号和终端异常信号；

当获取的信号数据为发电正常信号、线路正常信号和终端异常信号或发电正常信号、线路异常信号和终端正常信号或发电异常信号、线路正常信号和终端正常信号时，则生成输电一般稳定信号；

当获取的信号数据为发电正常信号、线路异常信号和终端异常信号或发电异常信号、线路正常信号和终端异常信号或发电异常信号、线路异常信号和终端正常信号时，则生成输电不稳定信号。

进一步的，稳定判别输出的具体操作步骤如下：

当接收到一级输电稳定信号时，则输出输电非常稳定信号，并生成“该时段新能源输电非常流畅”的文本字样，当接收到三级输电稳定信号时，则输出输电非常浮动信号，并生成“该时段新能源输电非常不稳定”的文本字样；

当接收到输电一般稳定信号时，并生成“该时段新能源输电一般流畅”的文本字样，当接收到输电不稳定信号时，并生成“该时段新能源输电较为不稳定”的文本字样。

进一步的，输电处理操作的具体步骤如下：

当获取“该时段新能源输电非常流畅”和“该时段新能源输电一般流畅”的文本字样时，不做任何处理操作，当获取“该时段新能源输电较为不稳定”和“该时段新能源输电非常不稳定”的文本字样时，则控制新能源发电端并增大发电输出量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、 通过对新能源发电整个过程中的各个运行端进行数据的采集，并通过公式化的计算和信号化的比对分析，实现了对各个运行端的输电稳定性的有效反馈，全面化的数据和多种处理方式，提高了对新能源输电稳定性的反馈和输出，也便于工作人员对新能源输电的有效控制；

2、 通过对各运行端的逐级分析，利用全面化的数据采集和数据的论证，对新能源输电的稳定性进行更为全面的处理，从而在实现了对新能源发电的稳定性进行有效掌控的同时，也实现了对输电量进行了有效应对控制，并进一步的改善和提高发电的稳定性。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明做进一步的说明；

图1为本发明的系统总框图；

图2为本发明的实施例二的原理框图；

图3为本发明的实施例三的原理框图；

图4为本发明的信号走向树状图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

实施例一：

如图1所示，基于新能源发电的输电稳定警示反馈控制系统，包括能源信息采集模块、数据处理模块、信源处理单元、线路源处理单元、终端处理单元、控制操作模块、稳定判别模块、数据反馈模块和显示屏；

能源信息采集模块用于采集单位时间内各运行端影响新能源输电稳定的因素信息，并将其均发送至数据处理模块；

需要说明的是，运行端包括发电端、线路端和接收端，且发电端的因素信息包括自然环境数据和设备故障数据，线路端的因素信息包括线路传输速率，接收端的因素信息包括压流波数据；

且自然环境数据用于表示单位时间内恶劣环境次数和风力不达标次数与正常发电环境次数之间的比值，将恶劣环境次数、风力不达标次数和正常发电环境次数分别标定为A1、A2和A3，依据公式，其中，e1、e2和e3分别为A1、A2和A3的误差因子系数，且e3>e1>e2，e1+e2+e3=10.23，误差因子系数用于降低在公式计算中存在的误差性；

而设备故障数据表示单位时间内发电端的设备故障次数与设备总运行次数之间的比值，将设备故障次数和设备总运行次数分别标定为B1和B2，依据公式，其中，f1和f2分别为B1和B2的关联因子系数，且f1>f2，f1+f2=1.65，其中，关联因子系数用于加强参数之间的关联性；

线路传输速率表示线路电流单位时间内从发电端到接收端之间的传输速率，压流波数据用于表示单位时间内接收端的电压与电流波动差之间的乘积值，将电压波动差和电流波动差分别标定为C1和C2，依据公式，其中，C1=｜最大电压值-最小电压值｜，C2=｜最大电流值-最小电流值｜；

数据处理模块用于对接收的发电端、线路端和接收端的因素信息分别进行处理分析操作，并将二级输电稳定信号发送至控制操作模块，将一级输电稳定信号和三级输电稳定信号均发送至稳定判别模块；

控制操作模块对接收的二级输电稳定信号进行追溯处理操作，据此生成输电一般稳定信号和输电不稳定信号，并均发送至稳定判别模块；

稳定判别模块对接收的一级输电稳定信号、三级输电稳定信号、输电一般稳定信号和输电不稳定信号进行稳定判别输出，据此求得判别新能源输电情况分析的文本字样，并将其发送至数据反馈模块；

数据反馈模块对接收的判别新能源输电情况分析的文本字样进行显示屏的终端反馈显示，并进行了输电处理操作。

实施例二：

如图1和图2所示，数据处理模块包括：信源处理单元、线路源处理单元和终端处理单元；

信源处理单元用于对接收的自然环境数据和设备故障数据进行发电源可靠判别操作，具体操作步骤如下：

获取单位时间内发电端的自然环境数据和设备故障数据，并将其分别标定为Zrh和Sbg，依据公式，求得衡量发电端发电源是否可靠的初始值X，其中，a1和a2分别为自然环境数据Zrh和设备故障数据Sbg的程度因子系数，且a1>a2>0，a1+a2=7.58，其中，程度因子系数用于表示参数对公式计算影响程度大小的系数；

将初始值X与其预设阈值β进行比对分析，当初始值X大于等于预设阈值β时，则生成发电异常信号，当初始值X小于预设阈值β时，则生成发电正常信号，并将发电正常信号和发电异常信号均发送至线路源处理单元；

线路源处理单元用于对接收的线路传输速率进行输电稳定判别操作，具体操作步骤如下：

获取单位时间内线路端的线路传输速率，并将其标定为Xls，将线路传输速率Xls与其预设阈值γ进行比对分析，当线路传输速率Xls大于预设阈值γ时，则生成线路正常信号，当线路传输速率Xls小于等于预设阈值γ时，则生成线路异常信号；

线路源处理单元还用于对接收的发电正常信号和发电异常信号与线路端的线路正常信号和线路异常信号进行二级整合分析，当同时获取发电正常信号和线路正常信号时，则生成1+正确信号，当同时获取发电异常信号和线路异常信号时，则生成1-有误信号，而其他情况下，则生成1±中间信号，将其均发送至终端处理单元；

终端处理单元用于将接收的压流波数据进一步地进行运行稳定判别操作，具体操作步骤如下：

获取单位时间内接收端的压流波数据，并将其标定为Ylb，将压流波数据Ylb与预设值ω进行比对分析，当压流波数据Ylb大于预设值ω时，则生成终端异常信号，当压流波数据Ylb小于等于预设值ω时，则生成终端正常信号；

终端处理单元还用于对接收的1+正确信号、1-有误信号和1±中间信号与终端正常信号和终端异常信号进行三级整合分析，当同时获取1+正确信号和终端正常信号，则生成一级输电稳定信号，当同时获取1-有误信号和终端异常信号时，则生成三级输电稳定信号，而其他情况下，均生成二级输电稳定信号；

并将二级输电稳定信号发送至控制操作模块，将一级输电稳定信号和三级输电稳定信号均发送至稳定判别模块。

实施例三：

如图1、图3和图4所示，所述控制操作模块对接收的二级输电稳定信号进行追溯处理操作，具体操作步骤如下：

获取二级输电稳定信号，并依次调取发电端、线路端和接收端判别信号稳定的发电异常信号和发电正常信号、线路正常信号和线路异常信号与终端正常信号和终端异常信号；

当获取的信号数据为发电正常信号、线路正常信号和终端异常信号或发电正常信号、线路异常信号和终端正常信号或发电异常信号、线路正常信号和终端正常信号时，则生成输电一般稳定信号；

当获取的信号数据为发电正常信号、线路异常信号和终端异常信号或发电异常信号、线路正常信号和终端异常信号或发电异常信号、线路异常信号和终端正常信号时，则生成输电不稳定信号；

并将输电一般稳定信号和输电不稳定信号均发送至稳定判别模块。

实施例四：

如图1和图4所示，所述稳定判别模块对接收的一级输电稳定信号、三级输电稳定信号、输电一般稳定信号和输电不稳定信号进行稳定判别输出，具体操作步骤如下：

当接收到一级输电稳定信号时，则输出输电非常稳定信号，并生成“该时段新能源输电非常流畅”的文本字样，当接收到三级输电稳定信号时，则输出输电非常浮动信号，并生成“该时段新能源输电非常不稳定”的文本字样；

当接收到输电一般稳定信号时，并生成“该时段新能源输电一般流畅”的文本字样，当接收到输电不稳定信号时，并生成“该时段新能源输电较为不稳定”的文本字样，并将上述文本字样均发送至数据反馈模块；

数据反馈模块对接收的判别新能源输电情况分析的文本字样进行显示屏的终端反馈显示，并进行了输电处理操作，具体操作步骤如下：

当获取“该时段新能源输电非常流畅”和“该时段新能源输电一般流畅”的文本字样时，不做任何处理操作，当获取“该时段新能源输电较为不稳定”和“该时段新能源输电非常不稳定”的文本字样时，则控制新能源发电端并增大发电输出量。

上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置。

本发明在使用时，通过能源信息采集模块对新能源各个运行端中的发电端、线路端和接收端的影响发电稳定性的因素信息进行采集，并将其分别通过各个运行端的处理单元进行单个处理，通过公式化的计算和信号化的比对分析对各个运行端的输电情况进行有效的信号输出，使得每个运行端均生成对输电的稳定性进行判断的数据信号；

并根据新能源输电路径的先后顺序，对发电端、线路段和接收端的发电情况的稳定性进行逐级叠加和综合分析，进而生成对新能源输电稳定性的最终评判信号，并将其进行文本字样的输出；

对接收的判别新能源输电情况分析的文本字样进行显示屏的终端反馈显示，并据此进行了终端输电调控操作，通过多视角运行端、全面的数据分析和逐级的整合分析，实现了对新能源发电的稳定性进行有效掌控的同时，也实现了对输电量进行了有效应对控制，并进一步的改善和提高发电的稳定性。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.基于新能源发电的输电稳定警示反馈控制系统，其特征在于，包括能源信息采集模块、数据处理模块、信源处理单元、线路源处理单元、终端处理单元、控制操作模块、稳定判别模块、数据反馈模块和显示屏；

所述能源信息采集模块用于采集单位时间内各运行端影响新能源输电稳定的因素信息，并将其均发送至数据处理模块；

所述数据处理模块用于对接收的发电端、线路端和接收端的因素信息分别进行处理分析操作，并将二级输电稳定信号发送至控制操作模块，将一级输电稳定信号和三级输电稳定信号均发送至稳定判别模块；

所述控制操作模块对接收的二级输电稳定信号进行追溯处理操作，据此生成输电一般稳定信号和输电不稳定信号，并均发送至稳定判别模块；

所述稳定判别模块对接收的一级输电稳定信号、三级输电稳定信号、输电一般稳定信号和输电不稳定信号进行稳定判别输出，据此求得判别新能源输电情况分析的文本字样，并将其发送至数据反馈模块；

所述数据反馈模块对接收的判别新能源输电情况分析的文本字样进行显示屏的终端反馈显示，并进行了输电处理操作；

所述数据处理模块包括：

信源处理单元用于对接收的自然环境数据和设备故障数据进行发电源可靠判别操作，具体操作步骤如下：

获取单位时间内发电端的自然环境数据和设备故障数据，并将其分别标定为Zrh和Sbg，依据公式X＝a1*(Zrh+a2*Sbg)^-3.2a1，求得衡量发电端发电源是否可靠的初始值X，其中，a1和a2分别为自然环境数据Zrh和设备故障数据Sbg的程度因子系数，且a1>a2>0；

将初始值X与其预设阈值β进行比对分析，当初始值X大于等于预设阈值β时，则生成发电异常信号，当初始值X小于预设阈值β时，则生成发电正常信号，并将发电正常信号和发电异常信号均发送至线路源处理单元；

所述数据处理模块还包括：

线路源处理单元用于对接收的线路传输速率进行输电稳定判别操作，具体操作步骤如下：

获取单位时间内线路端的线路传输速率，并将其标定为Xls，将线路传输速率Xls与其预设阈值γ进行比对分析，当线路传输速率Xls大于预设阈值γ时，则生成线路正常信号，当线路传输速率Xls小于等于预设阈值γ时，则生成线路异常信号；

线路源处理单元还用于对接收的发电正常信号和发电异常信号与线路端的线路正常信号和线路异常信号进行二级整合分析，当同时获取发电正常信号和线路正常信号时，则生成1+正确信号，当同时获取发电异常信号和线路异常信号时，则生成1-有误信号，而其他情况下，则生成1±中间信号，将其均发送至终端处理单元；

所述数据处理模块还包括：

终端处理单元用于将接收的压流波数据进一步地进行运行稳定判别操作，具体操作步骤如下：

获取单位时间内接收端的压流波数据，并将其标定为Ylb，将压流波数据Ylb与预设值ω进行比对分析，当压流波数据Ylb大于预设值ω时，则生成终端异常信号，当压流波数据Ylb小于等于预设值ω时，则生成终端正常信号；

终端处理单元还用于对接收的1+正确信号、1-有误信号和1±中间信号与终端正常信号和终端异常信号进行三级整合分析，当同时获取1+正确信号和终端正常信号，则生成一级输电稳定信号，当同时获取1-有误信号和终端异常信号时，则生成三级输电稳定信号，而其他情况下，均生成二级输电稳定信号。

2.根据权利要求1所述的基于新能源发电的输电稳定警示反馈控制系统，其特征在于，运行端包括发电端、线路端和接收端，且发电端的因素信息包括自然环境数据和设备故障数据，线路端的因素信息包括线路传输速率，接收端的因素信息包括压流波数据；

且自然环境数据用于表示单位时间内恶劣环境次数和风力不达标次数与正常发电环境次数之间的比值，而设备故障数据表示单位时间内发电端的设备故障次数与设备总运行次数之间的比值；

线路传输速率表示线路电流单位时间内从发电端到接收端之间的传输速率，压流波数据用于表示单位时间内接收端的电压与电流波动差之间的乘积值。

3.根据权利要求1所述的基于新能源发电的输电稳定警示反馈控制系统，其特征在于，追溯处理操作的具体操作步骤如下：

获取二级输电稳定信号，并依次调取发电端、线路端和接收端判别信号稳定的发电异常信号和发电正常信号、线路正常信号和线路异常信号与终端正常信号和终端异常信号；

当获取的信号数据为发电正常信号、线路正常信号和终端异常信号或发电正常信号、线路异常信号和终端正常信号或发电异常信号、线路正常信号和终端正常信号时，则生成输电一般稳定信号；

当获取的信号数据为发电正常信号、线路异常信号和终端异常信号或发电异常信号、线路正常信号和终端异常信号或发电异常信号、线路异常信号和终端正常信号时，则生成输电不稳定信号。

4.根据权利要求3所述的基于新能源发电的输电稳定警示反馈控制系统，其特征在于，稳定判别输出的具体操作步骤如下：

当接收到一级输电稳定信号时，则输出输电非常稳定信号，并生成“该时段新能源输电非常流畅”的文本字样，当接收到三级输电稳定信号时，则输出输电非常浮动信号，并生成“该时段新能源输电非常不稳定”的文本字样；

当接收到输电一般稳定信号时，并生成“该时段新能源输电一般流畅”的文本字样，当接收到输电不稳定信号时，并生成“该时段新能源输电较为不稳定”的文本字样。

5.根据权利要求4所述的基于新能源发电的输电稳定警示反馈控制系统，其特征在于，输电处理操作的具体步骤如下：

当获取“该时段新能源输电非常流畅”和“该时段新能源输电一般流畅”的文本字样时，不做任何处理操作，当获取“该时段新能源输电较为不稳定”和“该时段新能源输电非常不稳定”的文本字样时，则控制新能源发电端并增大发电输出量。