CN116885801A - 无功功率管控方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种无功功率管控方法及系统，该方法可以通过总线，获取运行参数；判断无功功率是否符合预置的条件；若不符合预置的条件，则通过总线下发调控指令，调整配电网边缘设备的运行参数并将调整后的运行参数上传至云端，以便云端根据调整后的运行参数，生成边缘节点对应的管控指令，以通过管控指令对运行参数进行调整，达到管控母线并网点处的无功功率的目的；若符合预置的条件，则根据无功功率的功率值，确定配电网边缘设备的运行参数调整策略，并根据运行参数调整策略对配电网边缘设备的运行参数进行调整后，将调整后的运行参数上传至云端。可见，本申请可以简化无功功率的调整难度，并降低无功功率调整对通信网络的依赖性。

Description

无功功率管控方法及系统

技术领域

本申请涉及电网技术领域，更具体地说，涉及一种无功功率管控方法及系统。

背景技术

配电网的无功功率是衡量电能质量的一个重要指标，无功功率过低或过高都可能导致电网故障，更甚至，可能导致电网瘫痪，因为，调节无功功率是维护电网安全稳定运行的重要手段之一。

目前，通过“站－线－变”协调控制各个配电网边缘设备的无功功率是实现无功功率调控的主要技术手段。但上述方式需要各个配电网边缘设备通过通信网络将各个配电网边缘设备的参数上传至中心服务器，再通过通信网络接收中心服务器下传的指令，一旦通信网络出现故障，无功功率的调控则难以继续，基于此，现有技术中的调控无功功率的方式存在对通信网络依赖性强的缺点。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种无功功率管控方法及系统，用于解决现有技术中无功功率的调控方法对通信网络依赖性强的缺点。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种无功功率管控方法，应用于边缘节点，所述方法包括：

通过总线，获取所述边缘节点对应的配电网边缘设备的运行参数；

利用所述运行参数，计算所述配电网边缘设备的无功功率，并判断所述无功功率是否符合预置的条件；

若不符合预置的条件，则通过总线下发调控指令，将所述配电网边缘设备的运行参数调整至预设运行范围内，并将调整后的运行参数上传至云端，以便云端根据所述调整后的运行参数，生成所述边缘节点对应的管控指令，以通过所述管控指令对所述配电网边缘设备的运行参数进行调整，达到管控母线并网点处的无功功率的目的；

若符合预置的条件，则根据所述无功功率的功率值，确定所述配电网边缘设备的运行参数调整策略，并根据所述运行参数调整策略对所述配电网边缘设备的运行参数进行调整后，返回执行将调整后的运行参数上传至云端的步骤。

可选的，所述运行参数包括配电网边缘端设备的电压有效值、电流有效值及相角差，所述相角差为配电网边缘端设备的电压及电流间的相角之差；

利用所述运行参数，计算所述配电网边缘设备的无功功率，并判断所述无功功率是否符合预置的条件，包括：

利用所述电压有效值、电流有效值及相角差，计算所述配电网边缘设备的所述无功功率；

利用所述电压有效值及电流有效值，计算所述配电网边缘设备的视在功率；

利用所述无功功率及所述视在功率，计算所述无功功率的功率占比，所述功率占比为所述无功功率占所述视在功率的百分比；

判断所述功率占比是否超过预置的占比范围。

可选的，若不符合预置的条件，则通过总线下发调控指令，将所述配电网边缘设备的运行参数调整至预设运行范围内，包括：

若大于所述占比范围，则通过总线下发表明减少电容器接入量和降低变压器运行功率的第一调控指令，以对所述配电网边缘设备的运行参数进行调整；

若小于所述占比范围，则通过总线下发表明增加电容器接入量和调高变压器运行功率的第二调控指令，以对所述配电网边缘设备的运行参数进行调整。

可选的，所述根据所述无功功率的功率值，确定所述配电网边缘设备的运行参数调整策略，包括：

将所述无功功率与预置的最优功率进行比较；

若所述无功功率不等于所述最优功率，则利用所述运行参数及所述最优功率，生成最优参数，并确定所述运行参数调整策略为将所述配电网边缘设备的运行参数调整为最优参数；

若所述无功功率等于所述最优功率，则确定所述配电网边缘设备的运行参数调整策略为不调整所述配电网边缘设备的运行参数。

可选的，利用所述运行参数及所述最优功率，生成最优参数，包括：

将所述运行参数及所述最优功率输入至预训练的算法模型中，得到所述算法模型预测的最优参数。

可选的，所述算法模型的训练过程包括：

获取初始算法模型及多个训练数据，所述训练数据为标注有最优训练参数的样本，每个所述样本包含有最优功率及训练运行参数；

依次将每个所述训练数据输入至所述初始算法模型中，得到所述初始算法模型输出的预测参数；

根据所述预测参数与所述训练数据的最优训练参数之间的差值，对所述初始算法模型的参数进行调整，直至所述初始算法模型的预测参数与最优训练参数一致为止，将最终得到的初始算法模型作为预训练的算法模型。

可选的，还包括：

接收所述云端下发的管控指令，所述管控指令包括所述配电网边缘设备对应的目标运行参数；

根据所述管控指令中的目标运行参数，通过总线下发第三调控指令至配电网边缘设备，将所述配电网边缘设备的运行参数调整为目标运行参数，实现将母线并网点处的无功功率调整为母线最优无功功率。

一种无功功率管控方法，应用于云端，所述方法包括：

实时接收各个边缘节点上传的运行参数；

根据各个所述运行参数，计算母线并网点处的无功功率；

预测母线最优无功功率；

若所述无功功率不等于所述母线最优无功功率，则根据各个所述边缘节点的运行参数及所述母线最优无功功率，生成每个所述边缘节点对应的管控指令；

依次将每个所述管控指令下发至对应的边缘节点，以对所述边缘节点对应的配电网边缘设备的运行参数进行调整，以将母线并网点处的无功功率调整为所述母线最优无功功率。

可选的，所述根据各个所述边缘节点的运行参数及所述母线最优无功功率，生成每个所述边缘节点对应的管控指令，包括：

对各个边缘节点的配电网边缘设备及母线并网点进行线损分析，得到分析结果；

根据分析结果、各个所述边缘节点的运行参数及所述母线最优无功功率，生成每个所述边缘节点对应的目标运行参数；

生成包含所述目标运行参数的管控指令。

一种无功功率管控系统，包括多个边缘节点及云端；

每个所述边缘节点，用于通过总线，获取所述边缘节点对应的配电网边缘设备的运行参数；利用所述运行参数，计算所述配电网边缘设备的无功功率，并判断所述无功功率是否符合预置的条件；若不符合预置的条件，则通过总线下发调控指令，将所述配电网边缘设备的运行参数调整至预设运行范围内，并将调整后的运行参数上传至云端，以便云端根据所述调整后的运行参数，生成所述边缘节点对应的管控指令，以通过所述管控指令对所述配电网边缘设备的运行参数进行调整，达到管控母线并网点处的无功功率的目的；若符合预置的条件，则根据所述无功功率的功率值，确定所述配电网边缘设备的运行参数调整策略，并根据所述运行参数调整策略对所述配电网边缘设备的运行参数进行调整后，返回执行将调整后的运行参数上传至云端的步骤；

所述云端，用于实时接收各个边缘节点上传的运行参数；根据各个所述运行参数，计算母线并网点处的无功功率；预测母线最优无功功率；若所述无功功率不等于所述母线最优无功功率，则根据各个所述边缘节点的运行参数及所述母线最优无功功率，生成每个所述边缘节点对应的管控指令；依次将每个所述管控指令下发至对应的边缘节点，以对所述边缘节点对应的配电网边缘设备的运行参数进行调整，以将母线并网点处的无功功率调整为所述母线最优无功功率。

从上述的技术方案可以看出，本申请提供的无功功率管控方法，该方法可以应用于边缘节点，该边缘节点可以通过总线，获取所述边缘节点对应的配电网边缘设备的运行参数；利用所述运行参数，计算所述配电网边缘设备的无功功率，并判断所述无功功率是否符合预置的条件；如此，本申请可以直接通过总线获取配电网边缘设备的参数，从而获取配电网边缘设备的无功功率，并确定是否需要对无功功率进行管控；随后，若不符合预置的条件，则通过总线下发调控指令，将所述配电网边缘设备的运行参数调整至预设运行范围内，并将调整后的运行参数上传至云端，以便云端根据所述调整后的运行参数，生成所述边缘节点对应的管控指令，以通过所述管控指令对所述配电网边缘设备的运行参数进行调整，达到管控母线并网点处的无功功率的目的；若符合预置的条件，则根据所述无功功率的功率值，确定所述配电网边缘设备的运行参数调整策略，并根据所述运行参数调整策略对所述配电网边缘设备的运行参数进行调整后，返回执行将调整后的运行参数上传至云端的步骤；如此，本申请可以根据计算得到的无功功率，调整配电网边缘设备的运行参数，而通过运行参数可以计算得到无功功率，因为通过调整运行参数可以完成无功功率的调整，实现对无功功率进行管控；同时，可以将调整后的运行参数上传至云端，以便云端对母线并网点处的无功功率进行调整。边缘节点与配电网边缘设备之间存在对应关系，且可以通过总线实现数据交互，从而，通过总线完成无功功率调整，减少了对通信网络的依赖。且边缘节点与配电网边缘设备的对应性，简化了决策的难度，提升了配电网的决策能力。可见，本申请可以简化无功功率的调整难度，并降低无功功率调整对通信网络的依赖性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例公开的一种无功功率管控方法流程图；

图2为本申请实施例公开的又一种无功功率管控方法流程图；

图3为本申请实施例公开的一种无功功率管控系统的架构图；

图4为本申请实施例公开的一种无功功率管控设备的硬件结构框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本发明实施例提供一种无功功率管控方法，该方法可以应用在各种计算机终端或是智能终端中，其执行主体可以为计算机终端或是智能终端的处理器或服务器。

本申请提供的无功功率管控方法可以应用于边缘节点以及云端。接下来将结合图1对应用于边缘节点的无功功率管控方法进行详细说明，包括如下步骤：

步骤S1、通过总线，获取所述边缘节点对应的配电网边缘设备的运行参数。

具体地，每个边缘节点可以存在唯一对应的配电网边缘设备，边缘节点可以通过总线与对应的配电网边缘设备进行数据交互。

可以通过总线，接收配电网边缘设备中的传感器上传的数据。

该数据可以包括配电网边缘设备的电流数据及电压数据。

配电网边缘设备可以为电力提供设备，其可以包含变压器以及电容器。

步骤S2、利用所述运行参数，计算所述配电网边缘设备的无功功率，并判断所述无功功率是否符合预置的条件，若不符合预置的条件，则执行步骤S3；若符合预置的条件，则执行步骤S4。

具体地，可以对传感器上传的数据进行增益、偏置信号处理以及锁相环算法，获取配电网边缘设备的电压有效值、电流有效值及相角差，该相角差为电流以及电压之间的相角差值。运行参数可以包括电压有效值、电流有效值及相角差。

可以通过无功功率计算公式计算配电网边缘设备的无功功率。

无功功率计算公式可以为Q＝UIsinα，其中，Q可以为无功功率，U可以为电压有效值，I可以为电流有效值，α可以为相角差。

可以根据无功功率的功率值判断该无功功率是否符合电网安全稳定运行的需求，是否过大或者是否过小，在其过大或者过小时，执行步骤S3；在无功功率并不过大也不过小，能够符合电网安全稳定运行的需求时，可以通过步骤S4，将其调整至最优，以便更好地提供电力，降低损耗。

步骤S3、通过总线下发调控指令，将所述配电网边缘设备的运行参数调整至预设运行范围内，并将调整后的运行参数上传至云端。

具体地，可以在无功功率不符合预置的条件时，根据无功功率的数值大小，生成调控指令。

通过总线将生成的调控指令下发至配电网边缘设备，实现对配电网边缘设备的运行参数进行调整，以达到将运行参数调整至预设运行范围内，在运行参数调整至预设运行范围内后，无功功率亦调整至一定的阈值范围内。

可以将调整后的运行参数上传至云端，以便云端根据所述调整后的运行参数，生成所述边缘节点对应的管控指令，以通过所述管控指令对所述配电网边缘设备的运行参数进行调整，达到管控母线并网点处的无功功率的目的。

管控指令可以包括不调整运行参数，或，对变压器的运行功率以及电容器接入量进行调整。

调控指令可以包括电容器接入量的调整方向以及变压器运行功率的调整方向。

调整方向可以包括调增、降低以及不变。

步骤S4、根据所述无功功率的功率值，确定所述配电网边缘设备的运行参数调整策略，并根据所述运行参数调整策略对所述配电网边缘设备的运行参数进行调整后，将调整后的运行参数上传至云端。

具体地，可以在无功功率符合预置的条件时，可以根据无功功率的功率值，确定用于优化无功功率的配电网边缘设备的运行参数调整策略。

运行参数调整策略可以将所述配电网边缘设备的运行参数调整为最优参数。

同时，可以根据运行参数调整策略生成调控指令，可以通过总线，将调控指令下发至配电网边缘设备，以对配电网边缘设备的运行参数进行调整。

同理，也可以将调整后的运行参数上传至云端。

从上述的技术方案可以看出，本申请提供的无功功率管控方法，该方法可以应用于边缘节点，该边缘节点可以通过总线，获取所述边缘节点对应的配电网边缘设备的运行参数；利用所述运行参数，计算所述配电网边缘设备的无功功率，并判断所述无功功率是否符合预置的条件；如此，本申请可以直接通过总线获取配电网边缘设备的参数，从而获取配电网边缘设备的无功功率，并确定是否需要对无功功率进行管控；随后，若不符合预置的条件，则通过总线下发调控指令，将所述配电网边缘设备的运行参数调整至预设运行范围内，并将调整后的运行参数上传至云端，以便云端根据所述调整后的运行参数，生成所述边缘节点对应的管控指令，以通过所述管控指令对所述配电网边缘设备的运行参数进行调整，达到管控母线并网点处的无功功率的目的；若符合预置的条件，则根据所述无功功率的功率值，确定所述配电网边缘设备的运行参数调整策略，并根据所述运行参数调整策略对所述配电网边缘设备的运行参数进行调整后，返回执行将调整后的运行参数上传至云端的步骤；如此，本申请可以根据计算得到的无功功率，调整配电网边缘设备的运行参数，而通过运行参数可以计算得到无功功率，因为通过调整运行参数可以完成无功功率的调整，实现对无功功率进行管控；同时，可以将调整后的运行参数上传至云端，以便云端对母线并网点处的无功功率进行调整。边缘节点与配电网边缘设备之间存在对应关系，且可以通过总线实现数据交互，从而，通过总线完成无功功率调整，减少了对通信网络的依赖。且边缘节点与配电网边缘设备的对应性，简化了决策的难度，提升了配电网的决策能力。可见，本申请可以简化无功功率的调整难度，并降低无功功率调整对通信网络的依赖性。

在本申请的一些实施例中，对步骤S2、利用所述运行参数，计算所述配电网边缘设备的无功功率，并判断所述无功功率是否符合预置的条件的过程进行详细说明，步骤如下：

S20、利用所述电压有效值、电流有效值及相角差，计算所述配电网边缘设备的所述无功功率。

具体地，可以将电压有效值、电流有效值及相角差代入至无功功率计算公式计算得到无功功率。

S21、利用所述电压有效值及电流有效值，计算所述配电网边缘设备的视在功率。

具体地，可以将电压有效值及电流有效值相乘，得到的乘积为配电网边缘设备的视在功率。

S22、利用所述无功功率及所述视在功率，计算所述无功功率的功率占比，所述功率占比为所述无功功率占所述视在功率的百分比。

具体地，可以计算无功功率占视在功率的百分比，并将计算得到的百分比作为功率占比。

S23、判断所述功率占比是否超过预置的占比范围。

具体地，可以预先设置根据配电网边缘设备的参数以及损耗，确定占比范围，占比范围可以为[5％，15％]。

在功率占比超过预置的占比范围时，可以确定该无功功率不符合预置的条件，在功率占比处于占比范围时，可以确定该无功功率符合预置的条件。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种判断无功功率是否符合预置的条件的可选的方式，通过上述的方式可以通过比较视在功率以及无功功率间的功率占比与占比范围的大小实现判断无功功率是否符合预置的条件，可见，本申请可以综合考虑视在功率完成无功功率判断，而不是直接比较无功功率的数值大小，进一步提高了本申请的可靠性。

在本申请的一些实施例中，对步骤S3中通过总线下发调控指令，将所述配电网边缘设备的运行参数调整至预设运行范围内的过程进行详细说明，步骤如下：

S30、若大于所述占比范围，则通过总线下发表明减少电容器接入量和降低变压器运行功率的第一调控指令，以对所述配电网边缘设备的运行参数进行调整。

具体地，可以在无功功率过大时，生成第一调控指令，并将该第一调控指令下发至配电网边缘设备，该第一调控指令可以表明需要减少电容器接入量以及降低变压器运行功率，降低配电网的网损以及提高配电网中的功率因数。

在减少电容器接入量以及降低变压器运行功率后，可以调整运行参数的数值大小，从而，进一步调整无功功率的数值大小。

S31、若小于所述占比范围，则通过总线下发表明增加电容器接入量和调高变压器运行功率的第二调控指令，以对所述配电网边缘设备的运行参数进行调整。

具体地，可以在无功功率过小时，生成第二调控指令，并将该第二调控指令下发至配电网边缘设备，该第二调控指令可以表明需要增加电容器接入量和调高变压器运行功率。

在增加电容器接入量和调高变压器运行功率后，可以调整运行参数的数值大小，从而，进一步调整无功功率的数值大小。

第一调控指令所实现的效果为降低无功功率，第二调控指令所实现的效果为提高无功功率，并不意味着第一调控指令与第二调控指令存在大小关系或者先后关系。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种对配电网边缘设备进行调控的可选的方式，通过上述的方式，可以针对无功功率过大或者过小的情况，对无功功率进行调节，进一步提高本申请的适用性。

在本申请的一些实施例中，对步骤S4中根据所述无功功率的功率值，确定所述配电网边缘设备的运行参数调整策略的过程进行详细说明，步骤如下：

S40、将所述无功功率与预置的最优功率进行比较。

具体地，可以预先根据配电网边缘设备的运行情况，确定网损最低时所对应的无功功率，并将该网损最低时所对应的无功功率确定为最优功率。

可以将无功功率与最优功率进行比较。

S41、若所述无功功率不等于所述最优功率，则利用所述运行参数及所述最优功率，生成最优参数，并确定所述运行参数调整策略为将所述配电网边缘设备的运行参数调整为最优参数。

具体地，在无功功率不等于最优功率时，最优功率与电压、电流以及相角差间的乘积有关，因而，可以通过调整电压及电流，实现将无功功率调整最优功率，而由于最优功率与电压、电流以及相角差间的乘积有关，因而，存在多种参数组合，皆对应于最优功率，且各个组合中包含不同的电压及电流。

可以根据运行参数以及最优功率，从各个参数组合中选取最适组合，该最适组合与运行参数的距离最近，并将最适组合中的电压作为最优电压，将最适组合中的电流作为最适电流。最优参数可以包括最优电压及最优电流。

可以根据运行参数调整策略中的最优参数，生成调控指令，在最优参数小于运行参数时，可以生成表明减少电容器接入量和降低变压器运行功率的第一调控指令，在最优参数大于运行参数时，可以生成表明增加电容器接入量和调高变压器运行功率的第二调控指令。

第一调控指令以及第二调控指令中还可以包括电容器接入量的数值大小，以及，变压器运行功率的数值大小。

进一步地，可以根据最优参数以及运行参数，确定电容器接入量的数值大小，以及，变压器运行功率的数值大小。

S42、若所述无功功率等于所述最优功率，则确定所述配电网边缘设备的运行参数调整策略为不调整所述配电网边缘设备的运行参数。

具体地，可以在无功功率等于最优功率时，确定配电网边缘设备的运行参数调整策略为不调整所述配电网边缘设备的运行参数。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种确定运行参数调整策略的可选的方式，通过上述的方式可以进一步优化本申请中配电网边缘设备的无功功率为最优功率，以进一步降低网损。

在本申请的一些实施例中，对步骤S41中利用所述运行参数及所述最优功率，生成最优参数的过程进行详细说明，步骤如下：

S410、将所述运行参数及所述最优功率输入至预训练的算法模型中，得到所述算法模型预测的最优参数。

具体地，可以将运行参数以及最优功率输入至算法模型中，算法模型可以基于运行参数以及最优功率，预测最优参数，算法模型用于从多个与最优功率对应的参数组合中选取与运行参数距离最近的参数组合。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种生成最优参数的可选的方式，通过上述的方式可以进一步在保证将无功功率调整为最优功率的同时，保证配电网边缘设备的稳定运行。

在本申请的一些实施例中，对训练算法模型的过程进行详细说明，步骤如下：

S4100、获取初始算法模型及多个训练数据，所述训练数据为标注有最优训练参数的样本，每个所述样本包含有最优功率及训练运行参数。

具体地，可以获取初始算法模型以及用于训练初始算法模型的多个训练数据，每个训练数据可以为标注有最优训练参数的样本，每个样本中都可以包含最优功率以及训练运行参数。

每个样本中的最优功率可以相同也可以不相同。

S4101、依次将每个所述训练数据输入至所述初始算法模型中，得到所述初始算法模型输出的预测参数。

具体地，可以利用训练数据对初始算法模型进行训练。

S4102、根据所述预测参数与所述训练数据的最优训练参数之间的差值，对所述初始算法模型的参数进行调整，直至所述初始算法模型的预测参数与最优训练参数一致为止，将最终得到的初始算法模型作为预训练的算法模型。

具体地，可以根据初始算法模型的输出对初始算法模型的参数进行调整，直至初始算法模型的输出与输入的训练数据的标注标签多次一致为止，训练得到算法模型。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种训练算法模型的可选的方式，通过上述的方式可以应用多个标注有最优训练参数的样本进行训练，进一步提高本申请生成的最优参数的可靠性。

在本申请的一些实施例中，考虑到为了对母线并网点的无功功率进行调整，需要对各个配电网边缘设备的无功功率进行调整，因而，云端可以通过下发管控指令至边缘节点，以将边缘节点对应的配电网边缘设备的运行参数进行调整，因而，边缘节点还可以用于被云端调用，调整配电网边缘设备运行参数，接下来，将对上述过程进行详细说明，步骤如下：

S5、接收所述云端下发的管控指令，所述管控指令包括所述配电网边缘设备对应的目标运行参数。

具体地，可以接收云端下发的包含配电网边缘设备对应的目标运行参数的管控指令。

S6、根据所述管控指令中的目标运行参数，通过总线下发第三调控指令至配电网边缘设备，将所述配电网边缘设备的运行参数调整为目标运行参数，实现将母线并网点处的无功功率调整为母线最优无功功率。

具体地，可以生成第三调控指令，该第三调控指令用于将配电网边缘设备的运行参数调整为目标运行参数，以将母线并网点处的无功功率调整为母线最优无功功率。

从上述技术方案可以看出，相比于上述实施例，本实施例新增了一种响应云端管控指令的可选的方式，通过上述的方式，可以参与云端的调控，以达到将母线并网点处的无功功率调整为母线最优无功功率的目的，可见，本申请可以实现整个配电网的无功功率管控。

接下来，将结合图2，对应用于云端的无功功率管控方法进行详细说明，包括如下步骤：

步骤S1、实时接收各个边缘节点上传的运行参数。

具体地，可以接收各个边缘节点上传的运行参数，各个边缘节点与各个配电网边缘设备一一对应。

步骤S2、根据各个所述运行参数，计算母线并网点处的无功功率。

具体地，可以利用每个边缘节点对应的运行参数，计算该边缘节点对应的配电网边缘设备的无功功率，将各个边缘节点对应的无功功率相加，得到母线并网点处的无功功率。

步骤S3、预测母线最优无功功率。

具体地，可以将配电网负荷序列输入至负荷预测算法中，得到预测负荷。

基于预测负荷，计算配电网的预测损耗；

基于预测负荷以及预测损耗，通过多级无功优化模型预测母线最优无功功率。

步骤S4、若所述无功功率不等于所述母线最优无功功率，则根据各个所述边缘节点的运行参数及所述母线最优无功功率，生成每个所述边缘节点对应的管控指令。

具体地，可以将计算得到的母线并网点处的无功功率与母线最优无功功率进行比较。在比较结果表明母线并网点处的无功功率不等于母线最优无功功率时，可以对各个配电网边缘设备的无功功率进行调整，以将母线并网点处的无功功率调整为母线最优无功功率。

可以基于各个边缘节点的运行参数、母线最优无功功率以及每个边缘节点对应的最优功率，生成每个边缘节点对应的管控指令。

在比较结果表明母线并网点处的无功功率等于母线最优无功功率时，可以仅接收各个边缘节点上传的运行参数。

步骤S5、依次将每个所述管控指令下发至对应的边缘节点，以对所述边缘节点对应的配电网边缘设备的运行参数进行调整，以将母线并网点处的无功功率调整为所述母线最优无功功率。

具体地，可以将生成的管控指令下发至对应的边缘节点处，以便边缘节点根据管控指令对配电网边缘设备的运行参数进行调整，以达到将母线并网点处的无功功率调整为母线最优无功功率的目的。

从上述技术方案可以看出，本申请的云端可以通过与各个边缘节点的交互实现母线并网点处的无功功率的调节，将母线并网点处的无功功率调整至最佳状态，以进一步维持电网的安全稳定运行。且本申请中的配电网边缘设备的无功功率并非完全受控于云端，而是主要受控于边缘节点，提高了无功功率调整的针对性以及降低了云端的调整权限，进一步弱化了通信网络的需求。

在本申请的而一些实施例中，对步骤S4中根据各个所述边缘节点的运行参数及所述母线最优无功功率，生成每个所述边缘节点对应的管控指令的过程进行详细说明，步骤如下：

S40、对各个边缘节点的配电网边缘设备及母线并网点进行线损分析，得到分析结果。

具体地，可以对配电网进行线损分析，得到分析结果，分析结果可以表明配电网中各个配电网边缘设备以及母线并网点处的网损情况。

S41、根据分析结果、各个所述边缘节点的运行参数及所述母线最优无功功率，生成每个所述边缘节点对应的目标运行参数。

具体地，可以根据分析结果、各个运行参数、母线最优无功功率以及各个边缘节点对应的最优参数，生成每个所述边缘节点对应的目标运行参数，以在最小网损的情况下，将母线并网点处的无功功率调整为母线最优无功功率。

S42、生成包含所述目标运行参数的管控指令。

具体地，可以根据每个边缘节点对应的目标运行参数，生成该边缘节点对应的管控指令。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种可选的生成管控指令的方式，通过上述的方式可以在生成管控指令时，综合分析结果、各个所述边缘节点的运行参数及所述母线最优无功功率，进一步提高了管控指令的可靠性，从而，提高本申请无功功率管控的准确度。

接下来将结合图3对本申请提供的无功功率管控系统进行详细介绍，下文提供的无功功率管控系统可以与上文提供的无功功率管控方法相互对照。

参见图3可以发现，无功功率管控系统可以包括多个边缘节点1以及云端2。

边缘节点1可以与云端2进行数据交互。

每个边缘节点1，可以用于通过总线，获取所述边缘节点对应的配电网边缘设备的运行参数；利用所述运行参数，计算所述配电网边缘设备的无功功率，并判断所述无功功率是否符合预置的条件；若不符合预置的条件，则通过总线下发调控指令，将所述配电网边缘设备的运行参数调整至预设运行范围内，并将调整后的运行参数上传至云端，以便云端根据所述调整后的运行参数，生成所述边缘节点对应的管控指令，以通过所述管控指令对所述配电网边缘设备的运行参数进行调整，达到管控母线并网点处的无功功率的目的；若符合预置的条件，则根据所述无功功率的功率值，确定所述配电网边缘设备的运行参数调整策略，并根据所述运行参数调整策略对所述配电网边缘设备的运行参数进行调整后，返回执行将调整后的运行参数上传至云端的步骤；

云端2，可以用于实时接收各个边缘节点上传的运行参数；根据各个所述运行参数，计算母线并网点处的无功功率；预测母线最优无功功率；若所述无功功率不等于所述母线最优无功功率，则根据各个所述边缘节点的运行参数及所述母线最优无功功率，生成每个所述边缘节点对应的管控指令；依次将每个所述管控指令下发至对应的边缘节点，以对所述边缘节点对应的配电网边缘设备的运行参数进行调整，以将母线并网点处的无功功率调整为所述母线最优无功功率。

进一步，边缘节点可以包括规则模块。

规则模块，可以用于利用运行参数中的所述电压有效值、电流有效值及相角差，计算所述配电网边缘设备的所述无功功率；利用所述电压有效值及电流有效值，计算所述配电网边缘设备的视在功率；利用所述无功功率及所述视在功率，计算所述无功功率的功率占比，所述功率占比为所述无功功率占所述视在功率的百分比；判断所述功率占比是否超过预置的占比范围。

进一步，规则模块可以包括设备调节单元。

设备调节单元，可以用于若功率占比大于所述占比范围，则通过总线下发表明减少电容器接入量和降低变压器运行功率的第一调控指令，以对所述配电网边缘设备的运行参数进行调整；若功率占比小于所述占比范围，则通过总线下发表明增加电容器接入量和调高变压器运行功率的第二调控指令，以对所述配电网边缘设备的运行参数进行调整。

进一步，边缘节点还可以包括无功功率调控模块。

无功功率调控模块，可以用于将所述无功功率与预置的最优功率进行比较；若所述无功功率不等于所述最优功率，则利用所述运行参数及所述最优功率，生成最优参数，并确定所述运行参数调整策略为将所述配电网边缘设备的运行参数调整为最优参数；若所述无功功率等于所述最优功率，则确定所述配电网边缘设备的运行参数调整策略为不调整所述配电网边缘设备的运行参数。

进一步，无功功率调控模块可以包括最优功率调控单元。

最优功率调控单元，可以用于将所述运行参数及所述最优功率输入至预训练的算法模型中，得到所述算法模型预测的最优参数。

进一步，最优功率调控单元可以包括模型训练组件。

模型训练组件，可以用于获取初始算法模型及多个训练数据，所述训练数据为标注有最优训练参数的样本，每个所述样本包含有最优功率及训练运行参数；依次将每个所述训练数据输入至所述初始算法模型中，得到所述初始算法模型输出的预测参数；根据所述预测参数与所述训练数据的最优训练参数之间的差值，对所述初始算法模型的参数进行调整，直至所述初始算法模型的预测参数与最优训练参数一致为止，将最终得到的初始算法模型作为预训练的算法模型。

进一步，边缘节点还可以包括响应模块。

响应模块，可以用于接收所述云端下发的管控指令，所述管控指令包括所述配电网边缘设备对应的目标运行参数；根据所述管控指令中的目标运行参数，通过总线下发第三调控指令至配电网边缘设备，将所述配电网边缘设备的运行参数调整为目标运行参数，实现将母线并网点处的无功功率调整为母线最优无功功率。

进一步，云端可以包括调节模块。

调节模块，可以用于对各个边缘节点的配电网边缘设备及母线并网点进行线损分析，得到分析结果；根据分析结果、各个所述边缘节点的运行参数及所述母线最优无功功率，生成每个所述边缘节点对应的目标运行参数；生成包含所述目标运行参数的管控指令。

本申请实施例提供的无功功率管控系统可应用于无功功率管控设备，如PC终端、云平台、服务器及服务器集群等。可选的，图4示出了无功功率管控设备的硬件结构框图，参照图4，无功功率管控设备的硬件结构可以包括：至少一个处理器1，至少一个通信接口2，至少一个存储器3和至少一个通信总线4；

在本申请实施例中，处理器1、通信接口2、存储器3、通信总线4的数量为至少一个，且处理器1、通信接口2、存储器3通过通信总线4完成相互间的通信；

处理器1可能是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路等；

存储器3可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)等，例如至少一个磁盘存储器；

其中，存储器存储有程序，处理器可调用存储器存储的程序，所述程序用于：

通过总线，获取所述边缘节点对应的配电网边缘设备的运行参数；

利用所述运行参数，计算所述配电网边缘设备的无功功率，并判断所述无功功率是否符合预置的条件；

若不符合预置的条件，则通过总线下发调控指令，将所述配电网边缘设备的运行参数调整至预设运行范围内，并将调整后的运行参数上传至云端，以便云端根据所述调整后的运行参数，生成所述边缘节点对应的管控指令，以通过所述管控指令对所述配电网边缘设备的运行参数进行调整，达到管控母线并网点处的无功功率的目的；

若符合预置的条件，则根据所述无功功率的功率值，确定所述配电网边缘设备的运行参数调整策略，并根据所述运行参数调整策略对所述配电网边缘设备的运行参数进行调整后，返回执行将调整后的运行参数上传至云端的步骤；

或，

实时接收各个边缘节点上传的运行参数；

根据各个所述运行参数，计算母线并网点处的无功功率；

预测母线最优无功功率；

若所述无功功率不等于所述母线最优无功功率，则根据各个所述边缘节点的运行参数及所述母线最优无功功率，生成每个所述边缘节点对应的管控指令；

依次将每个所述管控指令下发至对应的边缘节点，以对所述边缘节点对应的配电网边缘设备的运行参数进行调整，以将母线并网点处的无功功率调整为所述母线最优无功功率。

可选地，所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。

本申请实施例还提供一种可读存储介质，该可读存储介质可存储有适于处理器执行的程序，所述程序用于：

通过总线，获取所述边缘节点对应的配电网边缘设备的运行参数；

利用所述运行参数，计算所述配电网边缘设备的无功功率，并判断所述无功功率是否符合预置的条件；

若不符合预置的条件，则通过总线下发调控指令，将所述配电网边缘设备的运行参数调整至预设运行范围内，并将调整后的运行参数上传至云端，以便云端根据所述调整后的运行参数，生成所述边缘节点对应的管控指令，以通过所述管控指令对所述配电网边缘设备的运行参数进行调整，达到管控母线并网点处的无功功率的目的；

若符合预置的条件，则根据所述无功功率的功率值，确定所述配电网边缘设备的运行参数调整策略，并根据所述运行参数调整策略对所述配电网边缘设备的运行参数进行调整后，返回执行将调整后的运行参数上传至云端的步骤；

或，

实时接收各个边缘节点上传的运行参数；

根据各个所述运行参数，计算母线并网点处的无功功率；

预测母线最优无功功率；

若所述无功功率不等于所述母线最优无功功率，则根据各个所述边缘节点的运行参数及所述母线最优无功功率，生成每个所述边缘节点对应的管控指令；

依次将每个所述管控指令下发至对应的边缘节点，以对所述边缘节点对应的配电网边缘设备的运行参数进行调整，以将母线并网点处的无功功率调整为所述母线最优无功功率。

可选地，所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。本申请的各个实施例之间可以相互结合。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种无功功率管控方法，其特征在于，应用于边缘节点，所述方法包括：

通过总线，获取所述边缘节点对应的配电网边缘设备的运行参数；

利用所述运行参数，计算所述配电网边缘设备的无功功率，并判断所述无功功率是否符合预置的条件；

若不符合预置的条件，则通过总线下发调控指令，将所述配电网边缘设备的运行参数调整至预设运行范围内，并将调整后的运行参数上传至云端，以便云端根据所述调整后的运行参数，生成所述边缘节点对应的管控指令，以通过所述管控指令对所述配电网边缘设备的运行参数进行调整，达到管控母线并网点处的无功功率的目的；

若符合预置的条件，则根据所述无功功率的功率值，确定所述配电网边缘设备的运行参数调整策略，并根据所述运行参数调整策略对所述配电网边缘设备的运行参数进行调整后，返回执行将调整后的运行参数上传至云端的步骤。

2.根据权利要求1所述的无功功率管控方法，其特征在于，所述运行参数包括配电网边缘端设备的电压有效值、电流有效值及相角差，所述相角差为配电网边缘端设备的电压及电流间的相角之差；

利用所述运行参数，计算所述配电网边缘设备的无功功率，并判断所述无功功率是否符合预置的条件，包括：

利用所述电压有效值、电流有效值及相角差，计算所述配电网边缘设备的所述无功功率；

利用所述电压有效值及电流有效值，计算所述配电网边缘设备的视在功率；

利用所述无功功率及所述视在功率，计算所述无功功率的功率占比，所述功率占比为所述无功功率占所述视在功率的百分比；

判断所述功率占比是否超过预置的占比范围。

3.根据权利要求2所述的无功功率管控方法，其特征在于，若不符合预置的条件，则通过总线下发调控指令，将所述配电网边缘设备的运行参数调整至预设运行范围内，包括：

若大于所述占比范围，则通过总线下发表明减少电容器接入量和降低变压器运行功率的第一调控指令，以对所述配电网边缘设备的运行参数进行调整；

若小于所述占比范围，则通过总线下发表明增加电容器接入量和调高变压器运行功率的第二调控指令，以对所述配电网边缘设备的运行参数进行调整。

4.根据权利要求1所述的无功功率管控方法，其特征在于，所述根据所述无功功率的功率值，确定所述配电网边缘设备的运行参数调整策略，包括：

将所述无功功率与预置的最优功率进行比较；

若所述无功功率不等于所述最优功率，则利用所述运行参数及所述最优功率，生成最优参数，并确定所述运行参数调整策略为将所述配电网边缘设备的运行参数调整为最优参数；

若所述无功功率等于所述最优功率，则确定所述配电网边缘设备的运行参数调整策略为不调整所述配电网边缘设备的运行参数。

5.根据权利要求4所述的无功功率管控方法，其特征在于，利用所述运行参数及所述最优功率，生成最优参数，包括：

将所述运行参数及所述最优功率输入至预训练的算法模型中，得到所述算法模型预测的最优参数。

6.根据权利要求5所述的无功功率管控方法，其特征在于，所述算法模型的训练过程包括：

获取初始算法模型及多个训练数据，所述训练数据为标注有最优训练参数的样本，每个所述样本包含有最优功率及训练运行参数；

依次将每个所述训练数据输入至所述初始算法模型中，得到所述初始算法模型输出的预测参数；

根据所述预测参数与所述训练数据的最优训练参数之间的差值，对所述初始算法模型的参数进行调整，直至所述初始算法模型的预测参数与最优训练参数一致为止，将最终得到的初始算法模型作为预训练的算法模型。

7.根据权利要求1所述的无功功率管控方法，其特征在于，还包括：

接收所述云端下发的管控指令，所述管控指令包括所述配电网边缘设备对应的目标运行参数；

根据所述管控指令中的目标运行参数，通过总线下发第三调控指令至配电网边缘设备，将所述配电网边缘设备的运行参数调整为目标运行参数，实现将母线并网点处的无功功率调整为母线最优无功功率。

8.一种无功功率管控方法，其特征在于，应用于云端，所述方法包括：

实时接收各个边缘节点上传的运行参数；

根据各个所述运行参数，计算母线并网点处的无功功率；

预测母线最优无功功率；

若所述无功功率不等于所述母线最优无功功率，则根据各个所述边缘节点的运行参数及所述母线最优无功功率，生成每个所述边缘节点对应的管控指令；

依次将每个所述管控指令下发至对应的边缘节点，以对所述边缘节点对应的配电网边缘设备的运行参数进行调整，以将母线并网点处的无功功率调整为所述母线最优无功功率。

9.根据权利要求8所述的无功功率管控方法，其特征在于，所述根据各个所述边缘节点的运行参数及所述母线最优无功功率，生成每个所述边缘节点对应的管控指令，包括：

对各个所述边缘节点的配电网边缘设备及母线并网点进行线损分析，得到分析结果；

根据分析结果、各个所述边缘节点的运行参数及所述母线最优无功功率，生成每个所述边缘节点对应的目标运行参数；

生成包含所述目标运行参数的管控指令。

10.一种无功功率管控系统，其特征在于，包括多个边缘节点及云端；

每个所述边缘节点，用于通过总线，获取所述边缘节点对应的配电网边缘设备的运行参数；利用所述运行参数，计算所述配电网边缘设备的无功功率，并判断所述无功功率是否符合预置的条件；若不符合预置的条件，则通过总线下发调控指令，将所述配电网边缘设备的运行参数调整至预设运行范围内，并将调整后的运行参数上传至云端，以便云端根据所述调整后的运行参数，生成所述边缘节点对应的管控指令，以通过所述管控指令对所述配电网边缘设备的运行参数进行调整，达到管控母线并网点处的无功功率的目的；若符合预置的条件，则根据所述无功功率的功率值，确定所述配电网边缘设备的运行参数调整策略，并根据所述运行参数调整策略对所述配电网边缘设备的运行参数进行调整后，返回执行将调整后的运行参数上传至云端的步骤；

所述云端，用于实时接收各个边缘节点上传的运行参数；根据各个所述运行参数，计算母线并网点处的无功功率；预测母线最优无功功率；若所述无功功率不等于所述母线最优无功功率，则根据各个所述边缘节点的运行参数及所述母线最优无功功率，生成每个所述边缘节点对应的管控指令；依次将每个所述管控指令下发至对应的边缘节点，以对所述边缘节点对应的配电网边缘设备的运行参数进行调整，以将母线并网点处的无功功率调整为所述母线最优无功功率。