CN116247816A - 微电网自动控制系统、方法、装置和计算机设备 - Google Patents

微电网自动控制系统、方法、装置和计算机设备 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种微电网自动控制系统、方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。该系统包括：云端模块、边缘集群模块和能量管理模块；云端模块用于接收Docker容器形式的系统分析计算任务，生成对应的数据采集指令；能量管理模块用于根据接收到的数据采集指令，获取微电网的目标数据，对目标数据进行处理，得到数据处理结果；并将聚合后的数据处理结果上传至云端模块；云端模块还用于根据接收到的聚合后的数据处理结果，生成针对微电网的第一控制指令，并将第一控制指令发送至边缘集群模块；边缘集群模块用于将接收到的第一控制指令转发至能量管理模块；能量管理模块还用于对微电网进行云边协同控制。采用本系统，能够提高数据处理效率。

Description

微电网自动控制系统、方法、装置和计算机设备
技术领域
本申请涉及电力自动化技术领域，特别是涉及一种微电网自动控制系统、方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
背景技术
随着电力技术的发展，出现了微电网这种新型电网，微电网的架构因其对分布式电源和就地负荷良好的平衡能力在当前电网中得到了广泛应用，导致微电网的数量和规模的日益增加。
然而，传统的单机信息技术以及集中式管理方法的数据处理效率较低，已经无法满足微电网的运行信息采集、存储、功率预测、智能调度、风险预警和决策辅助等方面海量数据的分析计算需求。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高数据处理效率的微电网自动控制系统、方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
第一方面，本申请提供了一种微电网自动控制系统。所述系统包括：云端模块、边缘集群模块和能量管理模块；所述云端模块分别与所述边缘集群模块和所述能量管理模块通信连接，所述边缘集群模块与所述能量管理模块通信连接；所述系统以Dokcer容器化方式进行部署；
所述云端模块，用于接收Docker容器形式的系统分析计算任务，根据所述系统分析计算任务，生成对应的数据采集指令，并通过微电网的边缘网关将所述数据采集指令下发至所述能量管理模块；
所述能量管理模块，用于根据接收到的所述数据采集指令，获取所述微电网的目标数据，对所述目标数据进行处理，得到数据处理结果；将所述数据处理结果进行聚合，并将聚合后的数据处理结果上传至所述云端模块；
所述云端模块，还用于根据接收到的所述聚合后的数据处理结果，生成针对所述微电网的第一控制指令，并将所述第一控制指令发送至所述边缘集群模块；
所述边缘集群模块，用于通过所述微电网的边缘网关，将接收到的所述第一控制指令转发至所述能量管理模块；
所述能量管理模块，还用于根据接收到的所述第一控制指令，对所述微电网进行云边协同控制。
在一个其中实施例中，所述能量管理模块，还用于将所述聚合后的数据处理结果上传至所述边缘集群模块；
所述边缘集群模块，还用于对接收到的所述聚合后的数据处理结果进行数据分析，得到对应的数据分析结果，并将所述数据分析结果上传至所述云端模块；
所述云端模块，还用于根据接收到的所述数据分析结果，生成针对所述微电网的第二控制指令，并将所述第二控制指令发送至所述边缘集群模块；
所述边缘集群模块，还用于根据所述第二控制指令和所述微电网的资源配置等级，生成针对所述微电网的调度计划信息，并通过所述微电网的边缘网关将所述调度计划信息转发至所述能量管理模块；
所述能量管理模块，还用于根据所述边缘集群模块转发的所述调度计划信息，对所述微电网执行对应的调度操作。
在一个其中实施例中，所述云端模块，还用于对所述微电网的运行状态进行在线监测，在监测到所述微电网的运行状态为异常状态的情况下，确认所述微电网发生故障，并生成故障报警信息，将所述故障报警信息发送至所述边缘集群模块；
所述边缘集群模块，还用于根据接收到的故障报警信息，从所述微电网中筛查出发生故障的目标电网；对所述目标电网进行故障分析，得到故障分析结果；根据所述故障分析结果，对所述目标电网进行故障修复处理。
在一个其中实施例中，所述云端模块还包括虚拟边缘集群模块；所述虚拟边缘集群模块具有与所述边缘集群模块相同的模块功能；
所述云端模块，还用于在所述边缘集群模块处于离线状态的情况下，调用所述虚拟边缘集群模块，执行所述边缘集群模块的待处理操作。
在一个其中实施例中，所述系统还包括Docker容器代理模块；所述Docker容器代理模块与所述云端模块通信连接；
所述Docker容器代理模块，用于接收针对所述微电网的系统分析计算任务，根据所述系统分析计算任务，选取对应的Docker容器镜像，并根据选取的所述Docker容器镜像，在目标服务器上动态创建容器实例，得到所述Docker容器形式的系统分析计算任务；
所述Docker容器代理模块，还用于在完成所述系统分析计算任务之后，将对应的Docker容器所占用的资源释放。
第二方面，本申请还提供了一种微电网自动控制方法，应用于微电网自动控制系统。所述方法包括：
接收Docker容器形式的系统分析计算任务，根据所述系统分析计算任务，生成对应的数据采集指令；
根据所述数据采集指令，获取所述微电网的目标数据，对所述目标数据进行处理，得到数据处理结果；将所述数据处理结果进行聚合，得到聚合后的数据处理结果；
根据所述聚合后的数据处理结果，生成针对所述微电网的第一控制指令；
根据所述第一控制指令，对所述微电网进行云边协同控制。
第三方面，本申请还提供了一种微电网自动控制装置。所述装置包括：
任务获取单元，用于接收Docker容器形式的系统分析计算任务，根据所述系统分析计算任务，生成对应的数据采集指令；
数据处理单元，用于根据所述数据采集指令，获取所述微电网的目标数据，对所述目标数据进行处理，得到数据处理结果；将所述数据处理结果进行聚合，得到聚合后的数据处理结果；
指令生成单元，用于根据所述聚合后的数据处理结果，生成针对所述微电网的第一控制指令；
协同控制单元，用于根据所述第一控制指令，对所述微电网进行云边协同控制。
第四方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
接收Docker容器形式的系统分析计算任务，根据所述系统分析计算任务，生成对应的数据采集指令；
根据所述数据采集指令，获取所述微电网的目标数据，对所述目标数据进行处理，得到数据处理结果；将所述数据处理结果进行聚合，得到聚合后的数据处理结果；
根据所述聚合后的数据处理结果，生成针对所述微电网的第一控制指令；
根据所述第一控制指令，对所述微电网进行云边协同控制。
第五方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
接收Docker容器形式的系统分析计算任务，根据所述系统分析计算任务，生成对应的数据采集指令；
根据所述数据采集指令，获取所述微电网的目标数据，对所述目标数据进行处理，得到数据处理结果；将所述数据处理结果进行聚合，得到聚合后的数据处理结果；
根据所述聚合后的数据处理结果，生成针对所述微电网的第一控制指令；
根据所述第一控制指令，对所述微电网进行云边协同控制。
第六方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
接收Docker容器形式的系统分析计算任务，根据所述系统分析计算任务，生成对应的数据采集指令；
根据所述数据采集指令，获取所述微电网的目标数据，对所述目标数据进行处理，得到数据处理结果；将所述数据处理结果进行聚合，得到聚合后的数据处理结果；
根据所述聚合后的数据处理结果，生成针对所述微电网的第一控制指令；
根据所述第一控制指令，对所述微电网进行云边协同控制。
上述微电网自动控制系统、方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，首先通过云端模块接收Docker容器形式的系统分析计算任务，根据系统分析计算任务，生成对应的数据采集指令，并通过微电网的边缘网关将数据采集指令下发至能量管理模块；接着，能量管理模块根据接收到的数据采集指令，获取微电网的目标数据，对目标数据进行处理，得到数据处理结果，将数据处理结果进行聚合，并将聚合后的数据处理结果上传至云端模块；然后，云端模块根据接收到的聚合后的数据处理结果，生成针对微电网的第一控制指令，并将第一控制指令发送至边缘集群模块；之后，边缘集群模块通过微电网的边缘网关，将接收到的第一控制指令转发至能量管理模块；最后，能量管理模块根据接收到的第一控制指令，对微电网进行云边协同控制。这样，将微电网自动控制系统的系统分析计算请求，转换成Docker容器形式的系统分析计算任务并发送至云端模块，云端模块具有生成数据采集指令、生成控制指令和下发指令等功能，能量管理模块具有获取目标数据、数据处理、处理结果聚合和对微电网进行云边协同控制等功能，边缘集群模块具有转发控制指令的功能，利用多个模块的不同功能协同完成系统分析计算任务和资源的合理配置，促进了微网控制的精细化；从而满足了边端大量微电网接入、监视、预测、分析和协同控制的需求，并保证微电网数据及协同控制功能的实时性、精确性和可靠性，提升了电力系统的整体安全稳定运行水平，进而提高了微电网自动控制系统的数据处理效率。
附图说明
图1为一个实施例中微电网自动控制系统的结构框图；
图2为另一个实施例中微电网自动控制系统的结构框图；
图3为Docker容器在微电网自动控制系统的工作流程图；
图4为又一个实施例中微电网自动控制系统的结构框图；
图5为一个实施例中微电网自动控制方法的流程示意图；
图6为一个实施例中微电网自动控制装置的结构框图；
图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种微电网自动控制系统100，该系统包括：云端模块101、边缘集群端模块102和能量管理模块103，云端模块101分别与边缘集群模块102和能量管理模块103通信连接，边缘集群模块102与能量管理模块103通信连接；该系统以Dokcer容器化方式进行部署；
云端模块101，用于接收Docker容器形式的系统分析计算任务，根据系统分析计算任务，生成对应的数据采集指令，并通过微电网的边缘网关将数据采集指令下发至能量管理模块103；
能量管理模块103，用于根据接收到的数据采集指令，获取微电网的目标数据，对目标数据进行处理，得到数据处理结果；将数据处理结果进行聚合，并将聚合后的数据处理结果上传至云端模块101；
云端模块101，还用于根据接收到的聚合后的数据处理结果，生成针对微电网的第一控制指令，并将第一控制指令发送至边缘集群模块102；
边缘集群模块102，用于通过微电网边缘网关，将接收到的第一控制指令转发至能量管理模块103；
能量管理模块103，还用于根据接收到的第一控制指令，对微电网进行云边协同控制。
其中，云端模块101由多个云端控制应用组合而成，通过边缘集群或者云端虚拟边缘集群与微电网边缘网关进行信息交互。
其中，边缘集群模块102由云边协同交互、云边协同应用组成，其部署在各级调度主站，提供微电网边缘网关的安全接入以及微电网的监视、预测、分析和控制等功能。
其中，能量管理模块103是聚合、管理、监控、调度微电网的综合平台，其内部署有微电网边缘网关，负责微电网的监控和管理，具有对信息进行采集、报送、控制分解、监视告警等功能。
其中，Docker容器是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以以统一的方式打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到任何安装了Docker引擎的服务器上，也可以实现虚拟化；容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口，几乎没有性能开销,可以很容易地在机器和数据中心中运行。
其中，Docker容器形式的系统分析计算任务是指被制作成Docker容器的系统分析计算任务；需要说明的是，容器镜像库部署在云端服务器，客户端发起的任务需求时，云端和边缘服务器卸载的任务通过电力专用网络发至指定的云端或边缘服务器，在目标服务器中依据计算需求根据容器镜像生成容器实例，进而完成计算并通过网络返回给任务发起者。
其中，目标数据至少包括所管理的微电网并网点及内部可控资源的状态、电压、电流、功率等调度控制所必须的量测值，微电网的类型、离并网状态、可控状态等属性特性，微电网并网点最大、最小可调功率曲线等。
其中，云边协同控制是指基于云计算与边缘计算的互补协同，云端模块101和边缘集群模块102共同完成对微电网的控制功能。
具体地，参考图1，首先，云端模块101接收Docker容器形式的系统分析计算任务，根据系统分析计算任务，生成对应的数据采集指令，并通过微电网的边缘网关将数据采集指令下发至能量管理模块103。然后，能量管理模块103根据接收到的数据采集指令，获取微电网的目标数据，对目标数据进行处理，得到数据处理结果；将数据处理结果进行聚合，并将聚合后的数据处理结果上传至云端模块101。云端模块101再根据接收到的聚合后的数据处理结果，生成针对微电网的第一控制指令，并将第一控制指令发送至边缘集群模块102。接着，边缘集群模块102通过微电网的边缘网关，将接收到的第一控制指令转发至能量管理模块103。最后，能量管理模块103根据接收到的第一控制指令，对微电网进行云边协同控制。
举例说明，云端模块101接收Docker容器形式的系统分析计算任务，根据系统分析计算任务，生成对应的数据采集指令，并通过微电网的边缘网关将数据采集指令下发至能量管理模块103。然后，能量管理模块103根据接收到的数据采集指令，直接采集所管理的微电网并网点及内部可控资源的状态、电压、电流、功率等调度控制所必须的量测值，以及微电网的类型、离并网状态、可控状态等属性特性，并对采集到的数据进行处理，得到数据处理结果；将数据处理结果进行聚合，并将聚合后的数据处理结果上传至云端模块101。云端模块101再根据接收到的聚合后的数据处理结果，生成针对微电网的控制指令A，并将控制指令A发送至边缘集群模块102。接着，边缘集群模块102通过微电网的边缘网关，将接收到的控制指令A转发至能量管理模块103。最后，能量管理模块103在接收到上级下发的控制命令A时，对下发至微电网控制单元的负荷控制命令进行分解，得到微电网可控资源的具体控制计划并下发执行。
上述微电网自动控制系统，首先通过云端模块接收Docker容器形式的系统分析计算任务，根据系统分析计算任务，生成对应的数据采集指令，并通过微电网的边缘网关将数据采集指令下发至能量管理模块；接着，能量管理模块根据接收到的数据采集指令，获取微电网的目标数据，对目标数据进行处理，得到数据处理结果，将数据处理结果进行聚合，并将聚合后的数据处理结果上传至云端模块；然后，云端模块根据接收到的聚合后的数据处理结果，生成针对微电网的第一控制指令，并将第一控制指令发送至边缘集群模块；之后，边缘集群模块通过微电网的边缘网关，将接收到的第一控制指令转发至能量管理模块；最后，能量管理模块根据接收到的第一控制指令，对微电网进行云边协同控制。这样，将微电网自动控制系统的系统分析计算请求，转换成Docker容器形式的系统分析计算任务并发送至云端模块，云端模块具有生成数据采集指令、生成控制指令和下发指令等功能，能量管理模块具有获取目标数据、数据处理、处理结果聚合和对微电网进行云边协同控制等功能，边缘集群模块具有转发控制指令的功能，利用多个模块的不同功能协同完成系统分析计算任务和资源的合理配置，促进了微网控制的精细化；从而满足了边端大量微电网接入、监视、预测、分析和协同控制的需求，并保证微电网数据及协同控制功能的实时性、精确性和可靠性，提升了电力系统的整体安全稳定运行水平，进而提高了微电网自动控制系统的数据处理效率。
在一个实施例中，参考图1，能量管理模块103，还用于将聚合后的数据处理结果上传至边缘集群模块102；边缘集群模块102，还用于对接收到的聚合后的数据处理结果进行数据分析，得到对应的数据分析结果，并将数据分析结果上传至云端模块101；云端模块101，还用于根据接收到的数据分析结果，生成针对微电网的第二控制指令，并将第二控制指令发送至边缘集群模块102；边缘集群模块102，还用于根据第二控制指令和微电网的资源配置等级，生成针对微电网的调度计划信息，并通过微电网的边缘网关将调度计划信息转发至能量管理模块103；能量管理模块103，还用于根据边缘集群模102块转发的调度计划信息，对微电网执行对应的调度操作。
其中，资源配置等级与资源配置能力相对应，资源配置等级越高，资源配置能力越强。
其中，调度计划指的是针对电力系统内部的资源调度计划。
具体地，参考图1，能量管理模块103将聚合后的数据处理结果上传至边缘集群模块；边缘集群模块102对接收到的聚合后的数据处理结果进行统计、汇总和分析，得到对应的数据分析结果，并将数据分析结果上传至云端模块101；云端模块101根据接收到的数据分析结果，结合微电网的实际运行状态，生成针对微电网的第二控制指令，并将第二控制指令发送至边缘集群模块102；边缘集群模块102获取各个微电网的资源配置等级，根据第二控制指令和微电网的资源配置等级，生成针对微电网的调度计划信息，并通过微电网的边缘网关将调度计划信息转发至能量管理模块103；能量管理模块103将边缘集群模块102转发的调度计划信息分解成具体的控制指令，使得微电网根据控制指令执行对应的调度操作。
本实施例中，通过能量管理模块103将聚合后的数据处理结果上传至边缘集群模块102；边缘集群模块102对接收到的聚合后的数据处理结果进行数据分析，得到对应的数据分析结果，并将数据分析结果上传至云端模块101；云端模块101根据接收到的数据分析结果，生成针对微电网的第二控制指令，并将第二控制指令发送至边缘集群模块102；边缘集群模块102根据第二控制指令和微电网的资源配置等级，生成针对微电网的调度计划信息，并通过微电网的边缘网关将调度计划信息转发至能量管理模块103；能量管理模块103根据边缘集群模102块转发的调度计划信息，对微电网执行对应的调度操作；从而通过云端模块101、边缘集群模块102和能量管理模块103的交互与协作，实现了对微电网的云边协同控制功能。
在一个实施例中，参考图1，云端模块101，还用于对微电网的运行状态进行在线监测，在监测到微电网的运行状态为异常状态的情况下，确认微电网发生故障，并生成故障报警信息，将故障报警信息发送至边缘集群模块102；边缘集群模块102，还用于根据接收到的故障报警信息，从微电网中筛查出发生故障的目标电网；对目标电网进行故障分析，得到故障分析结果；根据故障分析结果，对目标电网进行故障修复处理。
其中，故障修复处理是指边缘集群模块102根据电网故障隔离或故障恢复等需求，对目标微电网进行并网/离网等控制操作。
具体地，参考图1，云端模块101采集微电网的运行状态并进行在线监测，在监测到微电网的运行状态为异常状态的情况下，确认存在微电网发生故障，并响应于该故障生成故障报警信息，将故障报警信息发送至边缘集群模块；边缘集群模块102根据接收到的故障报警信息，从微电网中筛查出发生故障的目标电网；对目标电网进行故障排除与分析，得到故障分析结果；根据故障分析结果，对目标电网进行故障修复处理。
举例说明，云端模块101采集微电网的运行状态并进行在线监测，对调控范围内的微电网模型和档案进行管理；边缘集群模块102在电网发生故障时，根据电网故障隔离或故障恢复等需求，选择需要进行并网/离网的微电网，并下发并网/离网控制指令。
本实施例中，通过云端模块101对微电网的运行状态进行在线监测，在监测到微电网的运行状态为异常状态的情况下，确认微电网发生故障，并生成故障报警信息，将故障报警信息发送至边缘集群模块102；边缘集群模块102根据接收到的故障报警信息，从微电网中筛查出发生故障的目标电网；对目标电网进行故障分析，得到故障分析结果；根据故障分析结果，对目标电网进行故障修复处理；从而实现了对微电网的实时监测与故障修复功能，有利于提升电力系统的整体安全稳定运行水平。
在一个实施例中，参考图2，云端模块101还包括虚拟边缘集群模块105；虚拟边缘集群模块105具有与边缘集群模块102相同的模块功能；云端模块101，还用于在边缘集群模块102处于离线状态的情况下，调用虚拟边缘集群模块105，执行边缘集群模块102的待处理操作。
其中，虚拟边缘集群模块105由云边协同交互、云边协同应用组成，其部署在云端模块101内，与边缘集群模块102具有相同的模块功能。
具体地，参考图2，云端模块101获取边缘集群模块102的实时运行状态信息，根据该运行状态信息，判断边缘集群模块102是否处于离线状态；在边缘集群模块102处于离线状态的情况下，获取边缘集群模块102的待处理操作，并调用虚拟边缘集群模块105，执行边缘集群模块102的待处理操作。
本实施例中，通过云端模块101在边缘集群模块102处于离线状态的情况下，调用虚拟边缘集群模块105，执行边缘集群模块102的待处理操作；从而有效避免了边缘集群模块102产生的异常因素对微电网自动控制系统的正常运行产生影响，保证了微电网数据及协同控制功能的实时性、稳定性和可靠性。
在一个实施例中，参考图2，微电网自动控制系统100还包括Docker容器代理模块104，Docker容器代理模块104与所述云端模块101通信连接；Docker容器代理模块104用于接收针对所述微电网的系统分析计算任务，根据系统分析计算任务，选取Docker容器镜像，并在目标服务器上动态创建容器实例，得到Docker容器形式的系统分析计算任务；还用于在完成系统分析计算任务之后，将对应的Docker容器所占用的资源释放。
其中，Docker容器镜像是一个特殊的文件系统，除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外，还包含了一些为运行时准备的配置参数。镜像不包含任何动态数据，其内容在构建之后也不会被改变。镜像可以用来创建Docker容器，用户可以使用设备上已有的镜像来安装多个相同的Docker容器。
其中，容器实例是指Docker容器镜像创建的运行实例，Docker利用容器来运行应用，每个容器都是相互隔离的、保证安全的平台，我们可以把容器看做是一个轻量级的Linux(一种免费使用和自由传播的操作系统)运行环境。
具体地，参考图2，Docker容器代理模块104接收针对微电网的系统分析计算任务，对该系统分析计算任务进行解析，根据解析结果，选取Docker容器镜像，并在目标服务器上动态创建容器实例，得到Docker容器形式的系统分析计算任务；Docker容器代理模块104还在完成系统分析计算任务之后，将对应的Docker容器所占用的资源释放。
举例说明，参考图3，将容器镜像库部署在云端服务器，客户端发起的任务需求时云端和边缘服务器卸载的任务通过网络发至指定的云端或边缘服务器，目标服务器依据计算需求根据容器镜像生成容器实例，进而完成计算并通过网络返回给任务发起者。针对微电网控制及能量管理相关的分析计算，按照其分析算法制作统一的容器镜像，当算法需要维护和变化时，只需更新容器镜像库。
本实施例中，通过Docker容器代理模块接收针对微电网的系统分析计算任务，根据系统分析计算任务，选取Docker容器镜像，并在目标服务器上动态创建容器实例，得到Docker容器形式的系统分析计算任务；在完成系统分析计算任务之后，将对应的Docker容器所占用的资源释放；从而实现快速打包应用程序及相应的依赖程序到一个轻量级、可移植的容器中，再发布容器到任意的服务器上；而且容器之间可以共享资源，有利于最大化资源的利用率。
在一个实施例中，如图4所示，提供了又一种微电网自动控制系统，该系统包括：云端，边缘集群和微电网能量管理系统，云端分别与边缘集群和微电网能量管理系统通信连接，边缘集群和微电网能量管理系统通信连接。
其中，云端由多个云端控制应用组合而成，通过边缘集群或者云端虚拟边缘集群与微电网边缘网关进行信息交互。
其中，边缘集群由云边协同交互、云边协同应用组成，其部署在各级调度主站，提供微电网边缘网关的安全接入以及微电网的监视、预测、分析和控制等功能。
其中，微电网能量管理系统是聚合、管理、监控、调度微电网的综合平台，其内部署有微电网边缘网关，负责微电网的监控和管理，具有对信息进行采集、报送、控制分解、监视告警等功能。
需要说明的是，图中的数字标号分别表示四个不同的数据流，具体解释如下：
数据流一：微电网边缘网关与微电网控制单元的数据流。微电网控制单元向边缘网关发送微电网的运行信息，边缘网关向微电网控制单元转发云端控制应用或边缘集群的控制命令。
数据流二：云端控制应用通过边缘集群与微电网边缘网关纵向交互的数据流。云端控制应用通过边缘集群从边缘网关采集微电网运行数据，向边缘网关下发控制指令。
数据流三：云端控制应用通过虚拟边缘集群与微电网边缘网关纵向交互的数据流。云端控制应用通过云端系统虚拟边缘集群从边缘网关采集微电网运行数据，向边缘网关下发控制指令。
数据流四：云端控制应用与现货市场应用交互数据流。在非现货市场环境下，云端控制应用从现货市场应用中获取市场主体申报信息；现货市场环境下，云端控制应用从现货市场应用中获取市场主体的出清结果。
具体地，参考图4，首先，云端接收Docker容器形式的系统分析计算任务，根据系统分析计算任务，生成对应的数据采集指令，并通过微电网的边缘网关将数据采集指令下发至微电网能量管理系统。然后，微电网能量管理系统根据接收到的数据采集指令，获取微电网的目标数据，对目标数据进行处理，得到数据处理结果；将数据处理结果进行聚合，并将聚合后的数据处理结果上传至云端。云端再根据接收到的聚合后的数据处理结果，生成针对微电网的第一控制指令，并将第一控制指令发送至边缘集群。接着，边缘集群通过微电网的边缘网关，将接收到的第一控制指令转发至微电网能量管理系统。最后，微电网能量管理系统根据接收到的第一控制指令，对微电网进行云边协同控制。
上述微电网自动控制系统，首先通过云端接收Docker容器形式的系统分析计算任务，根据系统分析计算任务，生成对应的数据采集指令，并通过微电网的边缘网关将数据采集指令下发至微电网能量管理系统；接着，微电网能量管理系统根据接收到的数据采集指令，获取微电网的目标数据，对目标数据进行处理，得到数据处理结果，将数据处理结果进行聚合，并将聚合后的数据处理结果上传至云端；然后，云端根据接收到的聚合后的数据处理结果，生成针对微电网的第一控制指令，并将第一控制指令发送至边缘集群；之后，边缘集群通过微电网的边缘网关，将接收到的第一控制指令转发至微电网能量管理系统；最后，微电网能量管理系统根据接收到的第一控制指令，对微电网进行云边协同控制。这样，将微电网自动控制系统的系统分析计算请求，转换成Docker容器形式的系统分析计算任务并发送至云端，云端具有生成数据采集指令、生成控制指令和下发指令等功能，微电网能量管理系统具有获取目标数据、数据处理、处理结果聚合和对微电网进行云边协同控制等功能，边缘集群具有转发控制指令的功能，利用多个模块的不同功能协同完成系统分析计算任务和资源的合理配置，促进了微网控制的精细化；从而满足了边端大量微电网接入、监视、预测、分析和协同控制的需求，并保证微电网数据及协同控制功能的实时性、精确性和可靠性，提升了电力系统的整体安全稳定运行水平，进而提高了微电网自动控制系统的数据处理效率。
在一个实施例中，如图5所示，提供了一种微电网自动控制方法，以该方法应用于图1中的微电网自动控制系统为例进行说明，包括以下步骤：
步骤S501，接收Docker容器形式的系统分析计算任务，根据系统分析计算任务，生成对应的数据采集指令。
步骤S502，根据数据采集指令，获取微电网的目标数据，对目标数据进行处理，得到数据处理结果；将数据处理结果进行聚合，得到聚合后的数据处理结果。
步骤S503，根据聚合后的数据处理结果，生成针对微电网的第一控制指令。
步骤S504，根据第一控制指令，对微电网进行云边协同控制。
具体地，微电网自动控制系统首先接收Docker容器形式的系统分析计算任务，根据系统分析计算任务，生成对应的数据采集指令。然后，微电网自动控制系统根据数据采集指令，获取微电网的目标数据，对目标数据进行处理，得到数据处理结果；将数据处理结果进行聚合，得到聚合后的数据处理结果。接着，微电网自动控制系统根据聚合后的数据处理结果，生成针对微电网的第一控制指令。最后，微电网自动控制系统根据接收到的第一控制指令，对微电网进行云边协同控制。
关于上述步骤的具体限定，可以参考微电网自动控制系统的相关实施例，在此不再赘述。
上述微电网自动控制方法中，通过接收Docker容器形式的系统分析计算任务，根据系统分析计算任务，生成对应的数据采集指令；根据数据采集指令，获取微电网的目标数据，对目标数据进行处理，得到数据处理结果；将数据处理结果进行聚合，得到聚合后的数据处理结果；根据聚合后的数据处理结果，生成针对微电网的第一控制指令；根据第一控制指令，对微电网进行云边协同控制。这样，将微电网的系统分析计算请求转换成Docker容器形式的系统分析计算任务，在微电网自动控制系统进行处理和计算，通过微电网自动控制系统中各个模块单元执行不同的功能，协同完成了系统分析计算任务和资源的合理配置，促进了微网控制的精细化；从而满足了边端大量微电网接入、监视、预测、分析和协同控制的需求，并保证微电网数据及协同控制功能的实时性、精确性和可靠性，提升了电力系统的整体安全稳定运行水平，进而提高了微电网自动控制系统的数据处理效率。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的微电网自动控制方法的微电网自动控制装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个微电网自动控制装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于微电网自动控制方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图6所示，提供了一种微电网自动控制装置，包括：任务获取单元601、数据处理单元602、指令生成单元603和协同控制单元604，其中：
任务获取单元601，用于接收Docker容器形式的系统分析计算任务，根据系统分析计算任务，生成对应的数据采集指令。
数据处理单元602，用于根据数据采集指令，获取微电网的目标数据，对目标数据进行处理，得到数据处理结果；将数据处理结果进行聚合，得到聚合后的数据处理结果。
指令生成单元603，用于根据聚合后的数据处理结果，生成针对微电网的第一控制指令。
协同控制单元604，用于根据第一控制指令，对微电网进行云边协同控制。
关于微电网自动控制装置的具体限定可以参见上文中对于微电网自动控制方法的限定，在此不再赘述。上述微电网自动控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口(Input/Output，简称I/O)和通信接口。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储电力系统内部可控资源的状态、电压、电流、功率和微电网并网点最大、最小可调功率曲线等数据。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种微电网自动控制方法。
本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
接收Docker容器形式的系统分析计算任务，根据系统分析计算任务，生成对应的数据采集指令；
根据数据采集指令，获取微电网的目标数据，对目标数据进行处理，得到数据处理结果；将数据处理结果进行聚合，得到聚合后的数据处理结果；
根据聚合后的数据处理结果，生成针对微电网的第一控制指令；
根据第一控制指令，对微电网进行云边协同控制。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
接收Docker容器形式的系统分析计算任务，根据系统分析计算任务，生成对应的数据采集指令；
根据数据采集指令，获取微电网的目标数据，对目标数据进行处理，得到数据处理结果；将数据处理结果进行聚合，得到聚合后的数据处理结果；
根据聚合后的数据处理结果，生成针对微电网的第一控制指令；
根据第一控制指令，对微电网进行云边协同控制。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
接收Docker容器形式的系统分析计算任务，根据系统分析计算任务，生成对应的数据采集指令；
根据数据采集指令，获取微电网的目标数据，对目标数据进行处理，得到数据处理结果；将数据处理结果进行聚合，得到聚合后的数据处理结果；
根据聚合后的数据处理结果，生成针对微电网的第一控制指令；
根据第一控制指令，对微电网进行云边协同控制。
需要说明的是，本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据，且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种微电网自动控制系统，其特征在于，所述系统包括：云端模块、边缘集群模块和能量管理模块；所述云端模块分别与所述边缘集群模块和所述能量管理模块通信连接，所述边缘集群模块与所述能量管理模块通信连接；所述系统以Dokcer容器化方式进行部署；
所述云端模块，用于接收Docker容器形式的系统分析计算任务，根据所述系统分析计算任务，生成对应的数据采集指令，并通过微电网的边缘网关将所述数据采集指令下发至所述能量管理模块；
所述能量管理模块，用于根据接收到的所述数据采集指令，获取所述微电网的目标数据，对所述目标数据进行处理，得到数据处理结果；将所述数据处理结果进行聚合，并将聚合后的数据处理结果上传至所述云端模块；
所述云端模块，还用于根据接收到的所述聚合后的数据处理结果，生成针对所述微电网的第一控制指令，并将所述第一控制指令发送至所述边缘集群模块；
所述边缘集群模块，用于通过所述微电网的边缘网关，将接收到的所述第一控制指令转发至所述能量管理模块；
所述能量管理模块，还用于根据接收到的所述第一控制指令，对所述微电网进行云边协同控制。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述能量管理模块，还用于将所述聚合后的数据处理结果上传至所述边缘集群模块；
所述边缘集群模块，还用于对接收到的所述聚合后的数据处理结果进行数据分析，得到对应的数据分析结果，并将所述数据分析结果上传至所述云端模块；
所述云端模块，还用于根据接收到的所述数据分析结果，生成针对所述微电网的第二控制指令，并将所述第二控制指令发送至所述边缘集群模块；
所述边缘集群模块，还用于根据所述第二控制指令和所述微电网的资源配置等级，生成针对所述微电网的调度计划信息，并通过所述微电网的边缘网关将所述调度计划信息转发至所述能量管理模块；
所述能量管理模块，还用于根据所述边缘集群模块转发的所述调度计划信息，对所述微电网执行对应的调度操作。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述云端模块，还用于对所述微电网的运行状态进行在线监测，在监测到所述微电网的运行状态为异常状态的情况下，确认所述微电网发生故障，并生成故障报警信息，将所述故障报警信息发送至所述边缘集群模块；
所述边缘集群模块，还用于根据接收到的故障报警信息，从所述微电网中筛查出发生故障的目标电网；对所述目标电网进行故障分析，得到故障分析结果；根据所述故障分析结果，对所述目标电网进行故障修复处理。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述云端模块还包括虚拟边缘集群模块；所述虚拟边缘集群模块具有与所述边缘集群模块相同的模块功能；
所述云端模块，还用于在所述边缘集群模块处于离线状态的情况下，调用所述虚拟边缘集群模块，执行所述边缘集群模块的待处理操作。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括Docker容器代理模块；所述Docker容器代理模块与所述云端模块通信连接；
所述Docker容器代理模块，用于接收针对所述微电网的系统分析计算任务，根据所述系统分析计算任务，选取对应的Docker容器镜像，并根据选取的所述Docker容器镜像，在目标服务器上动态创建容器实例，得到所述Docker容器形式的系统分析计算任务；
所述Docker容器代理模块，还用于在完成所述系统分析计算任务之后，将对应的Docker容器所占用的资源释放。
6.一种微电网自动控制方法，其特征在于，应用于微电网自动控制系统，所述方法包括：
接收Docker容器形式的系统分析计算任务，根据所述系统分析计算任务，生成对应的数据采集指令；
根据所述数据采集指令，获取所述微电网的目标数据，对所述目标数据进行处理，得到数据处理结果；将所述数据处理结果进行聚合，得到聚合后的数据处理结果；
根据所述聚合后的数据处理结果，生成针对所述微电网的第一控制指令；
根据所述第一控制指令，对所述微电网进行云边协同控制。
7.一种微电网自动控制装置，其特征在于，所述装置包括：
任务获取单元，用于接收Docker容器形式的系统分析计算任务，根据所述系统分析计算任务，生成对应的数据采集指令；
数据处理单元，用于根据所述数据采集指令，获取所述微电网的目标数据，对所述目标数据进行处理，得到数据处理结果；将所述数据处理结果进行聚合，得到聚合后的数据处理结果；
指令生成单元，用于根据所述聚合后的数据处理结果，生成针对所述微电网的第一控制指令；
协同控制单元，用于根据所述第一控制指令，对所述微电网进行云边协同控制。
8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求6所述的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求6所述的方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求6所述的方法的步骤。
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