CN116719873B - 一种分布式电源边缘自治软件控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分布式电源边缘自治软件控制系统，包括设备建模模块、数据交互模块、实时数据库、自治控制模块以及控制决策模块；通过采用配置文件形式建立分布式设备模型以及分布式设备、控制模型和控制设备、控制策略表、通讯协议参数，便于动态修改模型、设备、控制策略及通讯参数，有利于工程实施的快速执行；同时，配置了标准的控制策略接口，可根据不同分布式电源特性以及控制策略的要求进行快速二次开发。实现了灵活的分布式电源边缘自治控制实现方案，具有显著的优势。

Description

一种分布式电源边缘自治软件控制系统

技术领域

本发明涉及分布式电源控制软件技术领域，尤其涉及一种分布式电源边缘自治软件控制系统。

背景技术

随着分布式光伏、储能、充电桩等分布式电源高比例接入区域电网，使得接入后的区域电网存在一些特点：1）分散式接入，并网灵活但传统集中调控模式难以适应；2）分布式电源类型增多，参与调控的响应特性各有差异；3）部分分布式电源未纳入统调管理，运行调控层面无法感知，威胁电网的安全稳定运行；4）分布式电源出力具有较强的随机波动性；5）多类型分布式电源的通讯架构和模式各有差异，参与调控时需灵活差异化考虑。因此，分布式电源调控方法一直是关注的重点，而边缘自治则是分布式电源控制的重要方式之一。

分布式电源的边缘自治控制即采用边-端互动的形式，利用边缘计算设备作为控制中心，与分布式电源之间采用各种通讯方式进行信息交互，实现分布式电源的数据到边缘计算设备的传输，以及边缘计算设备根据分布式电源的实时数据以及控制策略进行计算，最后向分布式电源下达运行控制指令。

目前，分布式电源广泛分布式于配电台区，涉及的设备类型、通讯协议较多，分析算法各异，暂无高效的边缘自治软件控制系统可以支撑快速的边缘计算控制算法开发。

发明内容

本发明提供了一种分布式电源边缘自治软件控制系统，解决了目前暂无高效的边缘自治软件控制系统可以支撑快速的边缘计算控制算法开发的技术问题。

本发明提供的一种分布式电源边缘自治软件控制系统，包括设备建模模块、数据交互模块、实时数据库、自治控制模块以及控制决策模块；

所述设备建模模块与所述实时数据库连接；

所述设备建模模块用于根据分布式模型配置信息生成分布式电源的分布式设备模型和分布式设备；

其中，所述分布式设备模型包括分布式光伏模型和分布式储能模型；

所述数据交互模块与所述实时数据库基于通讯协议进行数据双向传输；

所述数据交互模块用于基于通讯协议配置信息和通讯协议参数，获取所述分布式电源的实时数据，并与所述实时数据库进行交互；

所述自治控制模块与所述实时数据库连接，其中，所述自治控制模块包括自治电压控制模块和自治无功控制模块；

所述自治控制模块用于基于控制模型配置信息，建立控制模型和控制设备，并采用定时运行方式从所述实时数据库获取所述实时数据进行分析计算，生成控制指令并写入所述实时数据库；

所述控制决策模块与所述实时数据库连接，其中，所述实时数据库包括分布式设备模型数据、分布式设备数据、控制模型数据和控制设备数据；

所述控制决策模块用于获取多个所述控制模型生成的控制指令进行决策分析，生成针对单个分布式电源的目标调控指令。

可选地，所述设备建模模块包括：

结构模板建立子模块，用于根据分布式模型配置信息动态建立分布式电源模型数据结构模板；

分布式电源设备数据结构子模块，用于采用所述分布式电源模型数据结构模板，结合分布式电源的所述分布式模型配置信息，进行分布式电源设备实例化，动态生成分布式电源设备数据结构；

注册子模块，用于在所述实时数据库进行设备数据注册，生成所述分布式电源的分布式设备模型和分布式设备。

可选地，所述分布式模型配置信息为结构化多层级描述文件；

所述分布式模型配置信息包括分布式电源模型信息和分布式电源设备列表信息；

其中，所述分布式电源模型信息包括模型名称、模型描述和模型数据模板，所述模型数据模板包括数据名称、数据类型、数据描述、数据分类、数据点号和关联报文。

可选地，所述分布式电源设备数据结构子模块包括：

实例化单元，用于采用所述分布式电源模型数据结构模板结合分布式电源设备的所述分布式模型配置信息，进行分布式电源设备实例化；

通用数据结构单元，用于配置通用数据结构，所述通用数据结构包括名称、描述、类型、数据存储区、指向平级结构的指针以及指向以下结构的指针；

分布式模型配置信息解析单元，用于解析所述分布式模型配置信息，获取各所述分布式电源设备关联的配置数据，并填入所述通用数据结构中，采用平级指针和下级指针形成多层级关系，并进行循环操作，直至全部所述配置数据生成分布式电源设备数据结构。

可选地，所述数据交互模块包括：

通讯协议配置子模块，用于解析通讯协议配置信息，结合所述实时数据库中的分布式电源设备数据模板建立分布式电源数据和通讯报文的对应关系;

初始化子模块，用于按照通讯协议参数初始化通讯状态机；

数据交互子模块，用于获取分布式电源的实时数据，并将从所述分布式电源获取的数据写入所述实时数据库，或者将从所述实时数据库下发的数据转换为通讯报文下发到所述分布式电源；

所述实时数据库提供数据存储和访问接口，包括内存数据、模型注册、设备注册、数据读写接口。

可选地，所述通讯协议配置信息为结构化描述文件；

所述通讯协议配置信息包括协议类型、通讯接口类型、接口通讯速率、数据查询周期、所有通讯报文及其序号；

所述通讯协议包括MODBUS、DLT645、IEC104。

可选地，所述自治控制模块包括：

设备数据获取子模块，用于根据控制模型配置信息从实时数据库获取指定的分布式电源的设备数据；

控制模型建立子模块，用于结合所述控制模型配置信息建立控制模型，并向所述实时数据库注册所述控制模型及控制设备；

控制指令生成子模块，用于基于定时运行方式，其中，所述定时运行方式为所述控制设备由定时器驱动，从实时数据库获取分布式电源设备的实时数据，执行所述控制设备内控制算法的函数对所述实时数据分析计算，生成的控制指令并写入所述实时数据库；

其中，所述控制模型配置信息为结构化描述文件，所述控制模型配置信息包括控制算法、参数、自治控制涉及的分布式电源设备；

所述控制算法配置标准化函数接口，所述标准化函数接口用于实现不同的所述控制算法的二次开发；

标准化函数接口参数包括输入数据结构、输出数据结构和执行控制算法的函数。

可选地，所述控制模型包括分布式电源控制模型；

所述分布式电源控制模型包括名称、描述和数据模板；

所述数据模板包括名称、类型、描述、数据分类、关联设备和数据点号；

所述数据分类包括遥测、遥信、遥控和遥调；

所述控制设备包括设备编号、地址、模型、描述、设备型号、控制算法，其中，所述控制设备内的所述模型对应所述控制模型内的所述名称。

可选地，所述控制决策模块包括：

控制指令获取子模块，用于从所述实时数据库中获取多个所述控制模型生成的控制指令；

目标调控指令子模块，用于将多个所述控制指令输入决策分析引擎中，通过运行场景逐一在控制策略表中进行匹配，得到相应权重系数，并将所述权重系数与指令值相乘，累加全部指令值，生成最终的调节指令；

其中，通过解析控制策略配置文件，形成数组形式的所述控制策略表；

所述控制策略配置文件为条目式，包括运行场景以及权重系数；

所述控制指令包括有功调节值、无功调节值和运行场景；

所述控制指令内的所述运行场景包括安全运行和经济运行。

可选地，所述分布式模型配置信息、所述通讯协议、所述通讯协议配置信息、所述通讯协议参数和所述控制模型配置信息采用JSON或XML格式进行描述。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明提供了一种分布式电源边缘自治软件控制系统，包括设备建模模块、数据交互模块、实时数据库、自治控制模块以及控制决策模块；设备建模模块与实时数据库连接；设备建模模块用于根据分布式模型配置信息生成分布式电源的分布式设备模型和分布式设备；其中，分布式设备模型包括分布式光伏模型和分布式储能模型；数据交互模块与实时数据库基于通讯协议进行数据双向传输；数据交互模块用于基于通讯协议配置信息和通讯协议参数，获取分布式电源的实时数据，并与实时数据库进行交互；自治控制模块与实时数据库连接，其中，自治控制模块包括自治电压控制模块和自治无功控制模块；自治控制模块用于基于控制模型配置信息，建立控制模型和控制设备，并采用定时运行方式从实时数据库获取实时数据进行分析计算，生成控制指令并写入实时数据库；控制决策模块与实时数据库连接，其中，实时数据库包括分布式设备模型数据、分布式设备数据、控制模型数据和控制设备数据；控制决策模块用于获取多个控制模型生成的控制指令进行决策分析，生成针对单个分布式电源的目标调控指令。通过采用配置文件形式建立分布式设备模型以及分布式设备、控制模型和控制设备、控制策略表、通讯协议参数，便于动态修改模型、设备、控制策略及通讯参数，有利于工程实施的快速执行；同时，配置了标准的控制策略接口，可根据不同分布式电源特性以及控制策略的要求进行快速二次开发。实现了灵活的分布式电源边缘自治控制实现方案，具有显著的优势。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为实施例中的分布式电源边缘自治软件控制系统示意图；

图2为实施例中的设备建模模块工作流程示意图；

图3为实施例中的分布式设备模型和分布式设备建模示意图；

图4为实施例中的数据交互模块工程流程示意图；

图5为实施例中的控制模块工作流程示意图；

图6为实施例中的控制模型和控制设备建模示意图；

图7为实施例中的控制决策模块工作流程示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种分布式电源边缘自治软件控制系统，用于解决目前暂无高效的边缘自治软件控制系统可以支撑快速的边缘计算控制算法开发的技术问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，提供了分布式电源边缘自治软件控制系统示意图，包括设备建模模块、数据交互模块、实时数据库、自治控制模块以及控制决策模块；设备建模模块与实时数据库连接；设备建模模块用于根据分布式模型配置信息生成分布式电源的分布式设备模型和分布式设备；其中，分布式设备模型包括分布式光伏模型和分布式储能模型；数据交互模块与实时数据库基于通讯协议进行数据双向传输；数据交互模块用于基于通讯协议配置信息和通讯协议参数，获取分布式电源的实时数据，并与实时数据库进行交互；自治控制模块与实时数据库连接，其中，自治控制模块包括自治电压控制模块和自治无功控制模块；自治控制模块用于基于控制模型配置信息，建立控制模型和控制设备，并采用定时运行方式从实时数据库获取实时数据进行分析计算，生成控制指令并写入实时数据库；控制决策模块与实时数据库连接，其中，实时数据库包括分布式设备模型数据、分布式设备数据、控制模型数据和控制设备数据；控制决策模块用于获取多个控制模型生成的控制指令进行决策分析，生成针对单个分布式电源的目标调控指令。

在本发明实施例中，设备建模模块根据分布式模型配置信息生成分布式电源的分布式设备模型和分布式设备，数据交互模块基于通讯协议配置信息和通讯协议参数，获取分布式电源的实时数据，并与实时数据库进行交互，自治控制模块基于控制模型配置信息，建立控制模型和控制设备，并采用定时运行方式从实时数据库获取实时数据进行分析计算，生成控制指令并写入实时数据库，控制决策模块获取多个控制模型生成的控制指令进行决策分析，生成针对单个分布式电源的目标调控指令；其中，自治电压控制模块和自治无功控制模块为自治控制模块的两种实现；实时数据库建立了包括分布式光伏和分布式储能的设备模型数据，光伏设备1、光伏设备2的数据，电压控制模型数据，电压控制设备1数据和电压控制设备2数据，无功控制模型数据，无功控制设备1数据和无功控制设备2数据，实时数据库提供的数据接口至少包括模型注册、设备注册、数据读取、数据写入接口。解决目前暂无高效的边缘自治软件控制系统可以支撑快速的边缘计算控制算法开发的技术问题，通过采用配置文件形式建立分布式设备模型以及分布式设备、控制模型和控制设备、控制策略表、通讯协议参数，便于动态修改模型、设备、控制策略及通讯参数，有利于工程实施的快速执行。

请参阅图2，提供了设备建模模块工作流程示意图，设备建模模块包括：结构模板建立子模块，用于根据分布式模型配置信息动态建立分布式电源模型数据结构模板；分布式电源设备数据结构子模块，用于采用分布式电源模型数据结构模板，结合分布式电源的分布式模型配置信息，进行分布式电源设备实例化，动态生成分布式电源设备数据结构；注册子模块，用于在实时数据库进行设备数据注册，生成分布式电源的分布式设备模型和分布式设备。

在本发明实施例中，设备建模模块根据分布式模型配置信息动态建立分布式电源模型数据结构模板，然后结合分布式电源的分布式模型配置信息，进行分布式电源设备实例化，动态生成分布式电源设备数据结构，在实时数据库进行设备数据注册，生成分布式电源的分布式设备模型和分布式设备。

值得一提的是，分布式电源模型数据结构模板指的是图3中未填入数据的结构。

请参阅图3，提供了分布式设备模型和分布式设备建模示意图，分布式设备模型指的是分布式电源模型，分布式设备指的是分布式电源设备；

其中，分布式电源模型包括分布式光伏模型和分布式储能模型，分布式电源模型至少包括名称、描述和数据模板，数据模板包括名称、类型、描述、数据分类、数据点号、关联报文，数据分类包括遥测、遥信、遥控和遥调。

分布式电源设备至少包括设备编号、地址、模型、描述、设备型号，其中，模型对应分布式电源模型的名称。

值得一提的是，请参与图1所示，设备建模模块在实时数据库中建立了分布式光伏模型和分布式储能模型，每个模型又实例化出多个设备。

请参阅图3，提供了分布式设备模型和分布式设备建模示意图，分布式模型配置信息为结构化多层级描述文件；分布式模型配置信息包括分布式电源模型信息和分布式电源设备列表信息；其中，分布式电源模型信息包括模型名称、模型描述和模型数据模板，模型数据模板包括数据名称、数据类型、数据描述、数据分类、数据点号和关联报文。

在本发明实施例中，分布式模型配置信息指的是分布式电源模型和设备配置信息，为结构化多层级描述文件，分布式模型配置信息包括分布式电源模型信息和分布式电源设备列表信息，其中，模型部分包括而不限于模型名称、模型描述、模型数据模板，值得一提的是，包括而不限于数据名称、数据类型、数据描述、数据分类、数据点号和关联报文。

请参阅图3，提供了分布式设备模型和分布式设备建模示意图，分布式电源设备数据结构子模块包括：

实例化单元，用于采用分布式电源模型数据结构模板结合分布式电源设备的分布式模型配置信息，进行分布式电源设备实例化；通用数据结构单元，用于配置通用数据结构，通用数据结构包括名称、描述、类型、数据存储区、指向平级结构的指针以及指向以下结构的指针；分布式模型配置信息解析单元，用于解析分布式模型配置信息，获取各分布式电源设备关联的配置数据，并填入通用数据结构中，采用平级指针和下级指针形成多层级关系，并进行循环操作，直至全部配置数据生成分布式电源设备数据结构。

在本发明实施例中，采用分布式电源模型数据结构模板结合分布式电源设备的分布式模型配置信息，进行分布式电源设备实例化，然后设计通用数据结构，通用数据结构包括名称、描述、类型、数据存储区、指向平级结构的指针以及指向以下结构的指针，然后，解析分布式模型配置信息，获取各分布式电源设备关联的配置数据，并填入通用数据结构中，进行循环操作，直至将配置信息中的所有信息形成分布式电源设备数据结构，并采用平级指针和下级指针形成多层级关系。

值得一提的是，此处的通用数据结构指的是并未采用指针运算符进行分级操作的数据结构，指向平级结构的指针指的是一级指针指向一级指针，指向以下结构的指针指的是二级指针及以下的三级指针...等（例如二级指针指向一级指针，三级指针指向二级指针...依次类推）。

用同级指针和下级指针构建同级和上下级之间可遍历的结构。

一级指针存放的是变量的地址。传参使用的话可以改变指向变量的值但是无法改变指针的指向（因为形参只是复制一个相同的指针进行操作，相当于一级指针是无法当做形参传进另一个函数）。

二级指针存放的是一级指针的地址。传参使用的时候传进去的是一级指针的地址，可以在另一个函数可以改变原一级指针的指向也可以改变一级指针指向的变量。

配置数据指的是每个分布式电源设备关联的名称、描述、类型等信息。

具体为，指向平级结构的指针，为采用平级指针，指的是平级分类（名称、描述和数据模板）；

指向以下结构的指针，为采用下级指针，指的是下级分类（数据模板包括名称、类型。描述、数据分类、数据点号、关联报文）；

通过采用平级指针和下级指针构建分布式电源模型的数据结构。

请参阅图4，提供了数据交互模块工程流程示意图，数据交互模块包括：通讯协议配置子模块，用于解析通讯协议配置信息，结合实时数据库中的分布式电源设备数据模板建立分布式电源数据和通讯报文的对应关系；初始化子模块，用于按照通讯协议参数初始化通讯状态机，数据交互子模块，用于获取分布式电源的实时数据，并将从分布式电源获取的数据写入实时数据库，或者将从实时数据库下发的数据转换为通讯报文下发到分布式电源；实时数据库提供数据存储和访问接口，包括内存数据、模型注册、设备注册、数据读写接口。

在本发明实施例中，解析通讯协议配置信息，结合实时数据库中的分布式电源设备数据模板建立分布式电源数据和通讯报文的对应关系，其中，建立分布式电源数据和通讯报文对应关系过程为在分布式电源设备数据模板中设置对应的通讯报文序号，当查询当前数据时，则直接调用序号对应的具体报文。实时数据库提供数据存储和访问接口，包括内存数据、模型注册、设备注册、数据读写接口；然后按照通讯协议参数初始化通讯状态机；最后进行数据交互，获取分布式电源的实时数据，并将从分布式电源获取的数据写入实时数据库，或者将从实时数据库下发的数据转换为通讯报文下发到分布式电源。

请参阅图4，提供了数据交互模块工程流程示意图，通讯协议配置信息为结构化描述文件；通讯协议配置信息包括协议类型、通讯接口类型、接口通讯速率、数据查询周期、所有通讯报文及其序号；通讯协议包括MODBUS、DLT645、IEC104。

在本发明实施例中，通讯协议配置信息指的是通讯协议及其参数配置信息，为结构化描述文件，包括而不限于协议类型、通讯接口类型、接口通讯速率、数据查询周期、所有通讯报文及其序号等，设计了分布式电源设备数据结构用于存储分布式电源的配置信息，此处的配置信息指的是通讯协议及其参数配置信息。数据交互模块与实时数据库基于通讯协议进行数据双向传输，通讯协议一般包括MODBUS、DLT645、IEC104等。

请参阅图5，提供了控制模块工作流程示意图，自治控制模块包括：设备数据获取子模块，用于根据控制模型配置信息从实时数据库获取指定的分布式电源的设备数据；控制模型建立子模块，用于结合控制模型配置信息建立控制模型，并向实时数据库注册控制模型及控制设备；控制指令生成子模块，用于基于定时运行方式，其中，定时运行方式为控制设备由定时器驱动，从实时数据库获取分布式电源设备的实时数据，执行控制设备内控制算法的函数对实时数据分析计算，生成的控制指令并写入实时数据库；其中，控制模型配置信息为结构化描述文件，控制模型配置信息包括控制算法、参数、自治控制涉及的分布式电源设备；控制算法配置标准化函数接口，标准化函数接口用于实现不同的控制算法的二次开发；标准化函数接口参数包括输入数据结构、输出数据结构和执行控制算法的函数。

在本发明实施例中，根据控制模型配置信息从实时数据库获取指定的分布式电源的设备数据，然后结合控制模型配置建立控制模型向实时数据库注册控制模型及控制设备；自治控制模型依据功能需求，可以建立并注册多个控制模型，每个模型可以实例化为多个控制设备，实现不同的控制策略。控制算法设计标准化函数接口，便于实现各种不同的控制算法的二次开发。自治控制设备由定时器驱动，执行控制设备内控制算法的函数对实时数据分析计算，然后将生成的控制指令写入控制设备的实时数据中。

值得一提的是，请参阅图1，自治控制模型依据功能需求，可以建立并注册多个控制模型，包括电压控制模型数据和无功控制模型数据，每个模型可以实例化为多个控制设备，包括电压控制设备1数据和电压控制设备2数据，无功控制设备1数据和无功控制设备2数据，实现不同的控制策略。

请参阅图6，提供了控制模型和控制设备建模示意图，控制模型包括分布式电源控制模型；分布式电源控制模型包括名称、描述和数据模板；数据模板包括名称、类型、描述、数据分类、关联设备和数据点号；数据分类包括遥测、遥信、遥控和遥调；控制设备包括设备编号、地址、模型、描述、设备型号、控制算法，其中，控制设备内的模型对应控制模型内的名称。

在本发明实施例中，控制模型包括分布式电源控制模型；分布式电源控制模型包括名称、描述和数据模板；数据模板包括名称、类型、描述、数据分类、关联设备和数据点号；数据分类包括遥测、遥信、遥控和遥调；控制设备包括设备编号、地址、模型、描述、设备型号、控制算法，其中，控制设备内的模型对应控制模型内的名称。

请参阅图7，提供了控制决策模块工作流程示意图，控制决策模块包括：控制指令获取子模块，用于从实时数据库中获取多个控制模型生成的控制指令；目标调控指令子模块，用于将多个控制指令输入决策分析引擎中，通过运行场景逐一在控制策略表中进行匹配，得到相应权重系数，并将权重系数与指令值相乘，累加全部指令值，生成最终的调节指令；其中，通过解析控制策略配置文件，形成数组形式的控制策略表；控制策略配置文件为条目式，包括运行场景以及权重系数；控制指令包括有功调节值、无功调节值和运行场景；控制指令内的运行场景包括安全运行和经济运行。

在本发明实施例中，控制决策模块包括了决策分析引擎，其中又包含了控制策略表，控制策略表根据控制策略配置文件建立生成，可以根据实际需要进行动态调整。多个控制设备生成的控制指令同时输入决策分析引擎中通过控制策略表生成针对单个分布式电源的最终目标调控指令，最后写入分布式电源设备中，实现对分布式电源的调控。

控制指令至少包括有功调节值、无功调节值、运行场景，其中运行场景至少包括安全运行和经济运行。

控制策略配置为条目式，包括运行场景、以及权重系数。通过解析配置文件，形成数组形式的控制策略表。

决策分析引擎接收多个控制设备的指令，然后通过运行场景逐一在策略表中进行匹配，得到相应权重系数，并将权重系数与指令值相乘，然后累加所有指令值，生成最终的目标调节指令。

请参阅图1，提供了分布式电源边缘自治软件控制系统示意图，分布式模型配置信息、通讯协议、通讯协议配置信息、通讯协议参数和控制模型配置信息采用JSON或XML格式进行描述。

在本发明实施例中，分布式模型配置信息、通讯协议、通讯协议配置信息、通讯协议参数和控制模型配置信息采用JSON或XML格式进行描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元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全部或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-OnlyMemory）、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，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种分布式电源边缘自治软件控制系统，其特征在于，包括设备建模模块、数据交互模块、实时数据库、自治控制模块以及控制决策模块；

所述设备建模模块与所述实时数据库连接；

所述设备建模模块用于根据分布式模型配置信息生成分布式电源的分布式设备模型和分布式设备；

其中，所述分布式设备模型包括分布式光伏模型和分布式储能模型；

所述数据交互模块与所述实时数据库基于通讯协议进行数据双向传输；

所述数据交互模块用于基于通讯协议配置信息和通讯协议参数，获取所述分布式电源的实时数据，并与所述实时数据库进行交互；

所述自治控制模块与所述实时数据库连接，其中，所述自治控制模块包括自治电压控制模块和自治无功控制模块；

所述自治控制模块用于基于控制模型配置信息，建立控制模型和控制设备，并采用定时运行方式从所述实时数据库获取所述实时数据进行分析计算，生成控制指令并写入所述实时数据库；

所述控制决策模块与所述实时数据库连接，其中，所述实时数据库包括分布式设备模型数据、分布式设备数据、控制模型数据和控制设备数据；

所述控制决策模块用于获取多个所述控制模型生成的控制指令进行决策分析，生成针对单个分布式电源的目标调控指令；

所述自治控制模块包括：

设备数据获取子模块，用于根据控制模型配置信息从实时数据库获取指定的分布式电源的设备数据；

控制模型建立子模块，用于结合所述控制模型配置信息建立控制模型，并向所述实时数据库注册所述控制模型及控制设备；

控制指令生成子模块，用于基于定时运行方式，其中，所述定时运行方式为所述控制设备由定时器驱动，从实时数据库获取分布式电源设备的实时数据，执行所述控制设备内控制算法的函数对所述实时数据分析计算，生成的控制指令并写入所述实时数据库；

其中，所述控制模型配置信息为结构化描述文件，所述控制模型配置信息包括控制算法、参数、自治控制涉及的分布式电源设备；

所述控制算法配置标准化函数接口，所述标准化函数接口用于实现不同的所述控制算法的二次开发；

标准化函数接口参数包括输入数据结构、输出数据结构和执行控制算法的函数。

2.根据权利要求1所述的分布式电源边缘自治软件控制系统，其特征在于，所述设备建模模块包括：

结构模板建立子模块，用于根据分布式模型配置信息动态建立分布式电源模型数据结构模板；

分布式电源设备数据结构子模块，用于采用所述分布式电源模型数据结构模板，结合分布式电源的所述分布式模型配置信息，进行分布式电源设备实例化，动态生成分布式电源设备数据结构；

注册子模块，用于在所述实时数据库进行设备数据注册，生成所述分布式电源的分布式设备模型和分布式设备。

3.根据权利要求2所述的分布式电源边缘自治软件控制系统，其特征在于，所述分布式模型配置信息为结构化多层级描述文件；

所述分布式模型配置信息包括分布式电源模型信息和分布式电源设备列表信息；

其中，所述分布式电源模型信息包括模型名称、模型描述和模型数据模板，所述模型数据模板包括数据名称、数据类型、数据描述、数据分类、数据点号和关联报文。

4.根据权利要求2所述的分布式电源边缘自治软件控制系统，其特征在于，所述分布式电源设备数据结构子模块包括：

实例化单元，用于采用所述分布式电源模型数据结构模板结合分布式电源设备的所述分布式模型配置信息，进行分布式电源设备实例化；

通用数据结构单元，用于配置通用数据结构，所述通用数据结构包括名称、描述、类型、数据存储区、指向平级结构的指针以及指向以下结构的指针；

分布式模型配置信息解析单元，用于解析所述分布式模型配置信息，获取各所述分布式电源设备关联的配置数据，并填入所述通用数据结构中，采用平级指针和下级指针形成多层级关系，并进行循环操作，直至全部所述配置数据生成分布式电源设备数据结构。

5.根据权利要求1所述的分布式电源边缘自治软件控制系统，其特征在于，所述数据交互模块包括：

通讯协议配置子模块，用于解析通讯协议配置信息，结合所述实时数据库中的分布式电源设备数据模板建立分布式电源数据和通讯报文的对应关系;

初始化子模块，用于按照通讯协议参数初始化通讯状态机；

数据交互子模块，用于获取分布式电源的实时数据，并将从所述分布式电源获取的数据写入所述实时数据库，或者将从所述实时数据库下发的数据转换为通讯报文下发到所述分布式电源；

所述实时数据库提供数据存储和访问接口，包括内存数据、模型注册、设备注册、数据读写接口。

6.根据权利要求5所述的分布式电源边缘自治软件控制系统，其特征在于，所述通讯协议配置信息为结构化描述文件；

所述通讯协议配置信息包括协议类型、通讯接口类型、接口通讯速率、数据查询周期、所有通讯报文及其序号；

所述通讯协议包括MODBUS、DLT645、IEC104。

7.根据权利要求1所述的分布式电源边缘自治软件控制系统，其特征在于，所述控制模型包括分布式电源控制模型；

所述分布式电源控制模型包括名称、描述和数据模板；

所述数据模板包括名称、类型、描述、数据分类、关联设备和数据点号；

所述数据分类包括遥测、遥信、遥控和遥调；

所述控制设备包括设备编号、地址、模型、描述、设备型号、控制算法，其中，所述控制设备内的所述模型对应所述控制模型内的所述名称。

8.根据权利要求1所述的分布式电源边缘自治软件控制系统，其特征在于，所述控制决策模块包括：

控制指令获取子模块，用于从所述实时数据库中获取多个所述控制模型生成的控制指令；

目标调控指令子模块，用于将多个所述控制指令输入决策分析引擎中，通过运行场景逐一在控制策略表中进行匹配，得到相应权重系数，并将所述权重系数与指令值相乘，累加全部指令值，生成最终的调节指令；

其中，通过解析控制策略配置文件，形成数组形式的所述控制策略表；

所述控制策略配置文件为条目式，包括运行场景以及权重系数；

所述控制指令包括有功调节值、无功调节值和运行场景；

所述控制指令内的所述运行场景包括安全运行和经济运行。

9.根据权利要求1所述的分布式电源边缘自治软件控制系统，其特征在于，所述分布式模型配置信息、所述通讯协议、所述通讯协议配置信息、所述通讯协议参数和所述控制模型配置信息采用JSON或XML格式进行描述。