CN115907660B - 一种基于人工智能的共享储能用电力调用管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于共享储能领域,涉及数据分析技术,用于解决现有的共享储能用电力调用管理系统采用单一的供电模式导致的用户侧缺电的问题,具体是一种基于人工智能的共享储能用电力调用管理系统,包括调用管理平台,调用管理平台通信连接有模式管理模块、模式切换模块、周期管理模块以及存储模块;模式管理模块用于对电力调用模式进行管理分析:电力调用模式包括储站调用模式与区域调用模式;本发明是通过两种电力调用模式进行电力供应,针对供电区域的供电情况进行模式切换,在电网侧的储能额度分配完成后,将供电区域内储能站的剩余额度进行集中分配供应,在电力供应端解决局部供应不足的问题。
Description
技术领域
本发明属于共享储能领域,涉及数据分析技术,具体是一种基于人工智能的共享储能用电力调用管理系统。
背景技术
共享储能就是以电网为纽带,将独立分散的电网侧、电源侧、用户侧储能电站资源进行全网优化配置,由电网来进行统一协调,推动源网荷各端储能能力全面释放,这种模式既可为电源、用户自身提供服务,也可以灵活调整运营模式,实现全网电力共享并提升电力品质,例如新能源场站汇流站建设,并作为独立节点接入输电线路,通过储能电站关口表计单独计量,接受电网统一调度的储能电站;
现有的共享储能用电力调用管理系统通常是通过电网侧对储能站进行储能分配,然后由储能站对各供电用户进行供电,但是这种单一的供电模式无法对用电量幅度较大的区域进行科学供电,进而导致供电区域内的储能站之间的能源无法相互调度,用户侧缺电的现象时有发生;
针对上述技术问题,本申请提出一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于人工智能的共享储能用电力调用管理系统,用于解决现有的共享储能用电力调用管理系统采用单一的供电模式导致的用户侧缺电的问题。
本发明需要解决的技术问题为:如何提供一种可以动态切换供电模式的共享储能用电力调用管理系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种基于人工智能的共享储能用电力调用管理系统,包括调用管理平台,所述调用管理平台通信连接有模式管理模块、模式切换模块、周期管理模块以及存储模块;
所述模式管理模块用于对电力调用模式进行管理分析:电力调用模式包括储站调用模式与区域调用模式,所述储站调用模式的电力调用过程包括:电网侧为各个储能站分配对应的储能额度与供电用户,储能站通过储能额度为供电用户进行电力供应;区域调用模式的电力调用过程包括:将电力调用地区分割为若干个调用区域,将调用区域内的所有储能站的储能额度进行集中管理,并通过集中管理的储能额度为调用区域内的所有供电用户进行电力供应;
所述模式切换模块用于对电力调用模式进行切换管理分析:设定调用周期,在调用周期的开始时刻使用储站调用模式进行电力调用,将储站调用模式的电力调用过程标记为储站调用过程,对储站调用过程进行饱和分析并对储站调用过程是否正常运行进行判定,在储站调用过程异常时将电力调用过程切换为区域调用过程,同时对区域调用过程进行负载分析;
所述周期管理模块用于对调用周期内的储能调用分配合理性进行分析。
作为本发明的一种优选实施方式,对储站调用过程进行饱和分析的具体过程包括:将储站调用过程中的储能站标记为分析对象,获取分析对象的额度数据ES与消耗数据XS,分析对象的额度数据ES为分析对象剩余储能额度与剩余供电天数的比值,消耗数据XS为分析对象已消耗储能额度与已供电天数的比值,通过公式XSmin=t1*XS与公式XSmax=t2*XS得到消耗阈值XSmin、XSmax,其中t1与t2均为比例系数,且0.85≤t1≤0.95,1.05≤t2≤1.15,将额度数据ES与消耗阈值XSmin、XSmax进行比较并通过比较结果对异常对象进行标记,将异常对象的数量与分析对象的数量比值标记为供电系数,通过存储模块获取到供电阈值,将供电系数与供电阈值进行比较并通过比较结果对储站调用过程运行是否正常进行判定。
作为本发明的一种优选实施方式,将额度数据ES与消耗阈值XSmin、XSmax进行比较的具体过程包括:若ES≤XSmin,则判定分析对象的供电异常,同时将分析对象的异常标签标记为不足;若XSmin<ES<XSmax,则判定分析对象的供电正常;若ES≥XSmax,则判定分析对象的供电异常,同时将分析对象的异常标签标记为过盈;将供电异常的分析对象标记为异常对象。
作为本发明的一种优选实施方式,将供电系数与供电阈值进行比较的具体过程包括:若供电系数小于供电阈值,则判定储站调用模式运行正常;若供电系数大于等于供电阈值,则判定储站调用模式运行异常,启用区域调用模式进行电力调用,调用周期的切换值数值加一,将区域调用模式的电力调用过程标记为区域调用过程。
作为本发明的一种优选实施方式,对区域调用过程进行负载分析的具体过程包括:在区域调用过程开始后获取区域调用过程的成本数据CS以及故障数据GS,区域调用过程的成本数据CS为区域调用过程所消耗的成本,区域调用过程的故障数据GS为区域调用过程中出现的故障次数,通过对成本数据CS与故障数据GS进行数值计算得到区域调用过程的切换系数QH;通过存储模块获取到切换阈值QHmax,将区域调用过程的切换系数QH与切换阈值QHmax进行比较并通过比较结果对区域调用过程运行是否正常进行判定。
作为本发明的一种优选实施方式,将区域调用过程的切换系数QH与切换阈值QHmax进行比较的具体过程包括:若切换系数QH小于切换阈值QHmax,则判定区域调用过程运行正常;若切换系数QH大于等于切换阈值QHmax,则判定区域调用过程运行异常,对储能站的储能额度进行分配后重新启用储站调用模式进行电力调用,调用周期的切换值数值加一。
作为本发明的一种优选实施方式,周期管理模块对调用周期内的储能调用分配合理性进行分析的具体过程包括:在调用周期结束后,获取切换值的数值,通过存储模块获取到切换阈值,将切换值与切换阈值进行比较:若切换值小于切换阈值,则判定调用周期内的储能调用分配合理性满足要求,对初始电力调用模式进行标记分析;若切换值大于等于切换阈值,则判定调用周期内的储能调用分配合理性不满足要求,周期管理模块将额度优化信号与输电优化信号发送至调用管理平台,调用管理平台接收到额度优化信号与输电优化信号后将额度优化信号与输电优化信号发送至管理人员的手机终端。
作为本发明的一种优选实施方式,对初始电力调用模式进行标记分析的具体过程包括:获取调用周期内储能调用过程的总时长并标记为储调时长,获取调用周期内区域调用过程的总时长并标记为区调时长,将储调时长与区调时长的差值的绝对值标记为监控值,通过存储模块获取到监控阈值,将监控值与监控阈值进行比较:若监控值小于监控阈值,则判定储站调用模式与区域调用模式运行状态均满足要求,下一调用周期的初始电力调用模式沿用储站调用模式;若监控值大于等于监控阈值,则判定储站调用模式与区域调用模式的运行状态不能同时满足要求,将储调时长与区调时长进行比较:若储调时长大于区调时长,则生成输电优化信号并通过调用管理平台发送至管理人员的手机终端,同时将下一调用周期的初始电力调用模式标记为储站调用模式;若储调时长小于区调时长,则生成额度优化信号并通过调用管理平台发送至管理人员的手机终端,同时将下一调用周期的初始电力调用模式标记为区域调用模式。
本发明具备下述有益效果:
1、通过两种电力调用模式进行电力供应,针对供电区域的供电情况进行模式切换,在电网侧的储能额度分配完成后,优先通过储能站为用户供电,在供电区域内的储能站额度消耗状态差异性较大时,则进行供电模式切换,将供电区域内储能站的剩余额度进行集中分配供应,在电力供应端解决局部供应不足的问题;
2、通过模式切换模块可以对电力调用模式进行切换管理分析,在调用周期内进行饱和分析与负载分析,分别对储站调用过程和区域调用过程的运行正常状态进行监测,从而在一种供电过程异常时进行供电模式切换,保证供电区域内部的用户可以得到充足的电量供应;
3、通过周期管理模块可以对调用周期内的储能调用分配合理性进行分析,通过切换值的数值大小对储能调用分配合理性进行判定,并对电网侧额度分配与输电线路状态进行反馈,同时通过标记分析的方式对下一调用周期的初始调用模式进行标记,保证电力供应效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一的系统框图;
图2为本发明实施例二的方法流程图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1所示,一种基于人工智能的共享储能用电力调用管理系统,包括调用管理平台,调用管理平台通信连接有模式管理模块、模式切换模块、周期管理模块以及存储模块。
模式管理模块用于对电力调用模式进行管理分析:电力调用模式包括储站调用模式与区域调用模式,储站调用模式的电力调用过程包括:电网侧为各个储能站分配对应的储能额度与供电用户,储能站通过储能额度为供电用户进行电力供应;区域调用模式的电力调用过程包括:将电力调用地区分割为若干个调用区域,将调用区域内的所有储能站的储能额度进行集中管理,并通过集中管理的储能额度为调用区域内的所有供电用户进行电力供应;通过两种电力调用模式进行电力供应,针对供电区域的供电情况进行模式切换,在电网侧的储能额度分配完成后,优先通过储能站为用户供电,在供电区域内的储能站额度消耗状态差异性较大时,则进行供电模式切换,将供电区域内储能站的剩余额度进行集中分配供应,在电力供应端解决局部供应不足的问题。
模式切换模块用于对电力调用模式进行切换管理分析:设定调用周期,在调用周期的开始时刻使用储站调用模式进行电力调用,将储站调用模式的电力调用过程标记为储站调用过程,对储站调用过程进行饱和分析:将储站调用过程中的储能站标记为分析对象,获取分析对象的额度数据ES与消耗数据XS,分析对象的额度数据ES为分析对象剩余储能额度与剩余供电天数的比值,消耗数据XS为分析对象已消耗储能额度与已供电天数的比值,通过公式XSmin=t1*XS与公式XSmax=t2*XS得到消耗阈值XSmin、XSmax,其中t1与t2均为比例系数,且0.85≤t1≤0.95,1.05≤t2≤1.15,将额度数据ES与消耗阈值XSmin、XSmax进行比较:若ES≤XSmin,则判定分析对象的供电异常,同时将分析对象的异常标签标记为不足;若XSmin<ES<XSmax,则判定分析对象的供电正常;若ES≥XSmax,则判定分析对象的供电异常,同时将分析对象的异常标签标记为过盈;将供电异常的分析对象标记为异常对象,将异常对象的数量与分析对象的数量比值标记为供电系数,通过存储模块获取到供电阈值,将供电系数与供电阈值进行比较:若供电系数小于供电阈值,则判定储站调用模式运行正常;若供电系数大于等于供电阈值,则判定储站调用模式运行异常,启用区域调用模式进行电力调用,调用周期的切换值数值加一,将区域调用模式的电力调用过程标记为区域调用过程,对区域调用过程进行负载分析:在区域调用过程开始后获取区域调用过程的成本数据CS以及故障数据GS,区域调用过程的成本数据CS为区域调用过程所消耗的成本,区域调用过程的故障数据GS为区域调用过程中出现的故障次数,通过公式QH=(α1*CS+α2*GS)/(α3*TS)得到区域调用过程的切换系数QH,切换系数是一个反映区域调用过程运行异常程度的数值,切换系数的数值越大,则表示区域调用过程运行异常程度越高;其中α1、α2以及α3均为比例系数,且α1>α2>α3>1,TS为区域调用过程的电力调用天数;通过存储模块获取到切换阈值QHmax,将区域调用过程的切换系数QH与切换阈值QHmax进行比较:若切换系数QH小于切换阈值QHmax,则判定区域调用过程运行正常;若切换系数QH大于等于切换阈值QHmax,则判定区域调用过程运行异常,对储能站的储能额度进行分配后重新启用储站调用模式进行电力调用,需要说明的是,冲洗启用储站调用模式之前,需要对储能站的剩余额度进行合理化分配,分配规则根据上一储站调用过程中各储能站的消耗情况进行制定;调用周期的切换值数值加一,切换值是一个反映调用周期内的供电稳定性的数值,切换值的数值越大,则表示调用周期内的供电稳定性越差,切换值的初始值为零,且调用周期结束时切换值的数值也清零;对电力调用模式进行切换管理分析,在调用周期内进行饱和分析与负载分析,分别对储站调用过程和区域调用过程的运行正常状态进行监测,从而在一种供电过程异常时进行供电模式切换,保证供电区域内部的用户可以得到充足的电量供应。
周期管理模块用于对调用周期内的储能调用分配合理性进行分析:在调用周期结束后,获取切换值的数值,通过存储模块获取到切换阈值,将切换值与切换阈值进行比较:若切换值小于切换阈值,则判定调用周期内的储能调用分配合理性满足要求,对初始电力调用模式进行标记分析;若切换值大于等于切换阈值,则判定调用周期内的储能调用分配合理性不满足要求,周期管理模块将额度优化信号与输电优化信号发送至调用管理平台,调用管理平台接收到额度优化信号与输电优化信号后将额度优化信号与输电优化信号发送至管理人员的手机终端;对初始电力调用模式进行标记分析的具体过程包括:获取调用周期内储能调用过程的总时长并标记为储调时长,获取调用周期内区域调用过程的总时长并标记为区调时长,将储调时长与区调时长的差值的绝对值标记为监控值,通过存储模块获取到监控阈值,将监控值与监控阈值进行比较:若监控值小于监控阈值,则判定储站调用模式与区域调用模式运行状态均满足要求,下一调用周期的初始电力调用模式沿用储站调用模式;若监控值大于等于监控阈值,则判定储站调用模式与区域调用模式的运行状态不能同时满足要求,将储调时长与区调时长进行比较:若储调时长大于区调时长,则生成输电优化信号并通过调用管理平台发送至管理人员的手机终端,同时将下一调用周期的初始电力调用模式标记为储站调用模式;若储调时长小于区调时长,则生成额度优化信号并通过调用管理平台发送至管理人员的手机终端,同时将下一调用周期的初始电力调用模式标记为区域调用模式;对调用周期内的储能调用分配合理性进行分析,通过切换值的数值大小对储能调用分配合理性进行判定,并对电网侧额度分配与输电线路状态进行反馈,同时通过标记分析的方式对下一调用周期的初始调用模式进行标记,保证电力供应效率。
实施例二
如图2所示,一种基于人工智能的共享储能用电力调用管理方法,包括以下步骤:
步骤一:对电力调用模式进行切换管理分析:设定调用周期,在调用周期的开始时刻使用储站调用模式进行电力调用,将储站调用模式的电力调用过程标记为储站调用过程,对储站调用过程进行饱和分析并在储站调用过程运行异常时将电力调用模式切换为区域调用模式;
步骤二:对区域调用过程进行负载分析并得到区域调用过程的切换系数,通过切换系数的数值大小对区域调用过程的运行状态是否正常进行判定,在区域调用过程运行异常时将电力调用模式切换为储站调用模式;
步骤三:对调用周期内的储能调用分配合理性进行分析:在调用周期结束后,获取切换值的数值并通过切换值的数值大小对储能调用分配合理性是否满足要求进行判定。
一种基于人工智能的共享储能用电力调用管理系统,工作时,对电力调用模式进行切换管理分析:设定调用周期,在调用周期的开始时刻使用储站调用模式进行电力调用,将储站调用模式的电力调用过程标记为储站调用过程,对储站调用过程进行饱和分析并在储站调用过程运行异常时将电力调用模式切换为区域调用模式;对区域调用过程进行负载分析并得到区域调用过程的切换系数,通过切换系数的数值大小对区域调用过程的运行状态是否正常进行判定,在区域调用过程运行异常时将电力调用模式切换为储站调用模式;对调用周期内的储能调用分配合理性进行分析:在调用周期结束后,获取切换值的数值并通过切换值的数值大小对储能调用分配合理性是否满足要求进行判定,然后根据标记分析对下一调用周期的出市电力调用模式进行标记。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
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;如:公式QH=(α1*CS+α2*GS)/(α3*TS);由本领域技术人员采集多组样本数据并对每一组样本数据设定对应的切换系数;将设定的切换系数和采集的样本数据代入公式,任意三个公式构成三元一次方程组,将计算得到的系数进行筛选并取均值,得到α1、α2以及α3的取值分别为6.75、4.28和3.19;
系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值,便于后续比较,关于系数的大小,取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据初步设定对应的切换系数;只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可,如切换系数与成本数据的数值成正比。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
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 (7)
1.一种基于人工智能的共享储能用电力调用管理系统,包括调用管理平台,其特征在于,所述调用管理平台通信连接有模式管理模块、模式切换模块、周期管理模块以及存储模块;
所述模式管理模块用于对电力调用模式进行管理分析:电力调用模式包括储站调用模式与区域调用模式,所述储站调用模式的电力调用过程包括:电网侧为各个储能站分配对应的储能额度与供电用户,储能站通过储能额度为供电用户进行电力供应;区域调用模式的电力调用过程包括:将电力调用地区分割为若干个调用区域,将调用区域内的所有储能站的储能额度进行集中管理,并通过集中管理的储能额度为调用区域内的所有供电用户进行电力供应;
所述模式切换模块用于对电力调用模式进行切换管理分析:设定调用周期,在调用周期的开始时刻使用储站调用模式进行电力调用,将储站调用模式的电力调用过程标记为储站调用过程,对储站调用过程进行饱和分析并对储站调用过程是否正常运行进行判定,在储站调用过程异常时将电力调用模式切换为区域调用模式,将区域调用模式的电力调用过程标记为区域调用过程,同时对区域调用过程进行负载分析;
所述周期管理模块用于对调用周期内的储能调用分配合理性进行分析;
对储站调用过程进行饱和分析的具体过程包括:将储站调用过程中的储能站标记为分析对象,获取分析对象的额度数据ES与消耗数据XS,分析对象的额度数据ES为分析对象剩余储能额度与剩余供电天数的比值,消耗数据XS为分析对象已消耗储能额度与已供电天数的比值,通过公式XSmin=t1*XS与公式XSmax=t2*XS得到消耗阈值XSmin、XSmax,其中t1与t2均为比例系数,且0.85≤t1≤0.95,1.05≤t2≤1.15,将额度数据ES与消耗阈值XSmin、XSmax进行比较并通过比较结果对异常对象进行标记,将异常对象的数量与分析对象的数量的比值标记为供电系数,通过存储模块获取到供电阈值,将供电系数与供电阈值进行比较并通过比较结果对储站调用过程运行是否正常进行判定。
2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的共享储能用电力调用管理系统,其特征在于,将额度数据ES与消耗阈值XSmin、XSmax进行比较的具体过程包括:若ES≤XSmin,则判定分析对象的供电异常,同时将分析对象的异常标签标记为不足;若XSmin<ES<XSmax,则判定分析对象的供电正常;若ES≥XSmax,则判定分析对象的供电异常,同时将分析对象的异常标签标记为过盈;将供电异常的分析对象标记为异常对象。
3.根据权利要求2所述的一种基于人工智能的共享储能用电力调用管理系统,其特征在于,将供电系数与供电阈值进行比较的具体过程包括:若供电系数小于供电阈值,则判定储站调用模式运行正常;若供电系数大于等于供电阈值,则判定储站调用模式运行异常,启用区域调用模式进行电力调用,调用周期的切换值数值加一。
4.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的共享储能用电力调用管理系统,其特征在于,对区域调用过程进行负载分析的具体过程包括:在区域调用过程开始后获取区域调用过程的成本数据CS以及故障数据GS,区域调用过程的成本数据CS为区域调用过程所消耗的成本,区域调用过程的故障数据GS为区域调用过程中出现的故障次数,通过对成本数据CS与故障数据GS进行数值计算得到区域调用过程的切换系数QH;通过存储模块获取到切换阈值QHmax,将区域调用过程的切换系数QH与切换阈值QHmax进行比较并通过比较结果对区域调用过程运行是否正常进行判定;
区域调用过程的切换系数QH的计算公式为:QH=(α1*CS+α2*GS)/(α3*TS),其中α1、α2以及α3均为比例系数,且α1>α2>α3>1,TS为区域调用过程的电力调用天数,切换系数QH是一个反映区域调用过程运行异常程度的数值,切换系数QH的数值越大,则表示区域调用过程运行异常程度越高。
5.根据权利要求4所述的一种基于人工智能的共享储能用电力调用管理系统,其特征在于,将区域调用过程的切换系数QH与切换阈值QHmax进行比较的具体过程包括:若切换系数QH小于切换阈值QHmax,则判定区域调用过程运行正常;若切换系数QH大于等于切换阈值QHmax,则判定区域调用过程运行异常,对储能站的储能额度进行分配后重新启用储站调用模式进行电力调用,调用周期的切换值数值加一。
6.根据权利要求5所述的一种基于人工智能的共享储能用电力调用管理系统,其特征在于,周期管理模块对调用周期内的储能调用分配合理性进行分析的具体过程包括:在调用周期结束后,获取切换值的数值,通过存储模块获取到切换阈值,将切换值与切换阈值进行比较:若切换值小于切换阈值,则判定调用周期内的储能调用分配合理性满足要求,对初始电力调用模式进行标记分析;若切换值大于等于切换阈值,则判定调用周期内的储能调用分配合理性不满足要求,周期管理模块将额度优化信号与输电优化信号发送至调用管理平台,调用管理平台接收到额度优化信号与输电优化信号后将额度优化信号与输电优化信号发送至管理人员的手机终端。
7.根据权利要求6所述的一种基于人工智能的共享储能用电力调用管理系统,其特征在于,对初始电力调用模式进行标记分析的具体过程包括:获取调用周期内储站调用过程的总时长并标记为储调时长,获取调用周期内区域调用过程的总时长并标记为区调时长,将储调时长与区调时长的差值的绝对值标记为监控值,通过存储模块获取到监控阈值,将监控值与监控阈值进行比较:若监控值小于监控阈值,则判定储站调用模式与区域调用模式运行状态均满足要求,下一调用周期的初始电力调用模式沿用储站调用模式;若监控值大于等于监控阈值,则判定储站调用模式与区域调用模式的运行状态不能同时满足要求,将储调时长与区调时长进行比较:若储调时长大于区调时长,则生成输电优化信号并通过调用管理平台发送至管理人员的手机终端,同时将下一调用周期的初始电力调用模式标记为储站调用模式;若储调时长小于区调时长,则生成额度优化信号并通过调用管理平台发送至管理人员的手机终端,同时将下一调用周期的初始电力调用模式标记为区域调用模式。
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