CN116911471B - 一种供电系统的传输性能优化方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及供电输送的技术领域，特别是涉及一种供电系统的传输性能优化方法及系统，其提高系统的稳定性、可靠性和供电质量，方法包括：获取电力需求侧用电信息；对若干个电力需求侧用电信息进行分组，获得若干个电力需求侧用电信息集合；计算每个电力需求侧用电信息集合在每个时间窗口内的需求侧负载总功率；时间窗口是通过将设定时长划分为连续且相等的若干个时间段；获取供电区域内每个供电节点的额定输出功率；计算功率差值，获得电力供需特征向量；将若干个供电节点的电力供需特征向量进行排列对齐，获得电力供需特征矩阵；对电力供需特征矩阵中的功率差值进行数据处理，为所有额定输出功率不足的供电节点选取备用节点进行定时增援。
Description
技术领域
本发明涉及供电输送的技术领域，特别是涉及一种供电系统的传输性能优化方法及系统。
背景技术
供电系统是一个由供电节点、传输线路和用户设备等组成的系统，其主要功能是从供电节点向电力需求侧提供稳定可靠的电能；供电节点与需求侧之间的相互作用和协调是保持供电系统正常运行的关键；供电节点必须根据需求侧的负载情况进行适当调节和管理，以确保用户侧得到稳定的电力供应。
在供电过程中，当需求侧的负载功率大于供电节点的额定输出功率时，供电节点会遇到过载情况，过载会导致供电系统不稳定，可能引发设备故障、电压下降或甚至系统崩溃。现有的优化方法是将额定输出功率较大的部分供电节点增援输出功率不足的供电节点，然而在增援过程中，由于对输出功率不足的供电节点难以进行精准增援，导致被增援供电节点仍存在输出功率不足或增援供电节点电力资源过剩的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种能够实现对供电系统的传输性能进行优化，提高系统的稳定性、可靠性和供电质量，同时最大限度地避免了过载引起的设备故障和系统崩溃问题的发生的供电系统的传输性能优化方法。
第一方面，本发明提供了一种供电系统的传输性能优化方法，获取供电区域内各个供电节点下属的电力需求侧用电信息；
以供电节点作为分类标准对若干个电力需求侧用电信息进行分组，获得若干个电力需求侧用电信息集合；
根据预先设定的时间窗口，计算每个电力需求侧用电信息集合在每个时间窗口内的需求侧负载总功率；所述时间窗口是通过将设定时长划分为连续且相等的若干个时间段；
获取供电区域内每个供电节点的额定输出功率；
计算供电节点的额定输出功率与该供电节点在每个时间窗口内的需求侧负载总功率的功率差值，获得电力供需特征向量；
以时间窗口作为数据对齐指标，将若干个供电节点的电力供需特征向量进行排列对齐，获得电力供需特征矩阵；
对电力供需特征矩阵中的功率差值进行数据处理，为所有额定输出功率不足的供电节点选取备用节点进行定时增援。
进一步地，所述电力供需特征向量表示为：其中∆Pi n表示第i个供电节点在第n个时间窗口内供电节点的额定输出功率与需求侧负载总功率之间的功率差值；
所述电力供需特征矩阵表示为：其中，所述电力供需特征矩阵中同一行代表同一个供电节点在每个时间窗口内的功率差值；所述电力供需特征矩阵中同一列代表同一个时间窗口内每个供电节点的功率差值。
进一步地，对电力供需特征矩阵中的功率差值进行数据处理的方法，包括：
对电力供需特征矩阵同一列中的功率差值进行数据处理，选取第一个负数功率差值；
将第一个负数功率差值分别与同一列中的正数功率差值相加；
选取相加结果不小于0且相加结果数值最小的正数功率差值所对应的供电节点作为第一个负数功率差值所对应供电节点的备用节点；
重复上述步骤，依次为同一列中的其他负数功率差值所对应的供电节点选取备用节点；
重复上述步骤，依次为电力供需特征矩阵每一列中的负数功率差值所对应的供电节点选取备用节点；
其中，被选为备用节点的供电节点不能同时被选为其他供电节点的备用节点。
进一步地，在执行选取相加结果不小于0且相加结果数值最小的正数功率差值所对应的供电节点作为第一个负数功率差值所对应供电节点的备用节点的操作时；
若同一列中没有任何一个正数功率差值能够与第一个负数功率差值相加不小于0，此时选取同一列的两个正数功率差值相加；
之后将两个正数功率差值相加结果与第一个负数功率差值相加；
选取相加结果不小于0且相加结果数值最小的两个正数功率差值所对应的供电节点作为第一个负数功率差值所对应供电节点的两组备用节点。
进一步地，所述电力需求侧用电信息的获取方法，包括：
在电力需求侧配置测量传感器，获取电力需求侧用电信息，并将数据传输给供电系统的监测单元；
监测单元周期性地从各个供电节点下属的电力需求侧设备中采集用电信息；
将采集到的用电信息记录和存储至监测单元；
根据供电节点进行分组，将收集到的电力需求侧用电信息进行整理和归类，使电力需求侧用电信息与相应的供电节点相关联；
对采集到的用电信息进行准确性验证。
进一步地，所述电力供需特征矩阵获取方法，包括：
根据电力供需特征向量，将每个供电节点的特征向量按照时间窗口进行排列对齐；
定义一个空的电力供需特征矩阵，矩阵中同一行代表同一个供电节点在每个时间窗口内的功率差值，矩阵中同一列代表同一个时间窗口内每个供电节点的功率差值；
将排列对齐后的电力供需特征向量按照供电节点的顺序，依次填充到电力供需特征矩阵的相应位置中，得到所述电力供需特征矩阵。
进一步地，所述供电节点是供电系统的关键组成部分，位于电网中的关键点，包括发电厂、变电站和配电站。
另一方面，本申请还提供了一种供电系统的传输性能优化系统，所述系统包括：
数据采集模块，用于获取供电区域内各个供电节点下属的电力需求侧用电信息，同时获取供电区域内每个供电节点的额定输出功率，并发送；
数据处理模块，用于接收电力需求侧用电信息，并以供电节点作为分类标准，对若干个电力需求侧用电信息进行分组，以获得若干个电力需求侧用电信息集合，并发送；
功率计算模块，用于接收电力需求侧用电信息集合，根据预先设定的时间窗口，计算每个电力需求侧用电信息集合在每个时间窗口内的需求侧负载总功率，并发送；
电力供需特征向量转换模块，用于接收数据采集模块的每个供电节点的额定输出功率与负载计算模块的需求侧负载总功率，并计算每个供电节点的额定输出功率与需求侧负载总功率的差值，获得电力供需特征向量，并发送；
节点分配模块，用于接收电力供需特征向量，以时间窗口作为数据对齐指标，将若干个供电节点的电力供需特征向量进行排列对齐，获得电力供需特征矩阵，对电力供需特征矩阵中的功率差值进行数据处理，为所有额定输出功率不足的供电节点选取备用节点进行定时增援。
第三方面，本申请提供了一种电子设备，包括总线、收发器、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述收发器、所述存储器和所述处理器通过所述总线相连，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述任意一项所述方法中的步骤。
第四方面，本申请还提供了一种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上述任意一项所述方法中的步骤。
与现有技术相比本发明的有益效果为：通过获取供电区域内各个供电节点下属的电力需求侧用电信息，能够准确获取每个节点的负载信息，能够准确了解供电系统中各个节点的实际负载情况，为后续的优化提供准确的数据基础；
将电力需求侧用电信息按照供电节点进行分组，并在预先设定的时间窗口内计算每个分组的需求侧负载总功率，能够将负载信息与时间窗口对齐，更好地反映节点负载的动态变化情况，为后续的优化决策提供准确的负载数据；
电力供需特征矩阵能够将节点之间的功率差值进行比较和分析，优化选取备用节点进行定时增援；
通过数据处理和备用节点的选取，能够解决节点功率不足和增援供电节点电力资源过剩的问题，使得供电系统在需求侧负载波动较大时仍能提供稳定可靠的电力供应；
综上所述，该方法通过准确获取负载信息、时间窗口对齐负载数据、构建特征矩阵和数据处理及备用节点选取等步骤，在解决供电系统过载问题方面具有更高的精确性和有效性；能够实现对供电系统的传输性能进行优化，提高系统的稳定性、可靠性和供电质量，同时最大限度地避免了过载引起的设备故障和系统崩溃问题的发生。
附图说明
图1是本发明的流程图；
图2是电力需求侧用电信息获取方法的流程图；
图3是电力供需特征矩阵中的功率差值进行数据处理方法的流程图；
图4是供电系统的传输性能优化系统的结构图。
具体实施方式
在本申请的描述中，所属技术领域的技术人员应当知道，本申请可以实现为方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。因此，本申请可以具体实现为以下形式：完全的硬件、完全的软件（包括固件、驻留软件、微代码等）、硬件和软件结合的形式。此外，在一些实施例中，本申请还可以实现为在一个或多个计算机可读存储介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读存储介质中包含计算机程序代码。
上述计算机可读存储介质可以采用一个或多个计算机可读存储介质的任意组合。计算机可读存储介质包括：电、磁、光、电磁、红外或半导体的系统、装置或器件，或者以上任意的组合。计算机可读存储介质更具体的例子包括：便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器、只读存储器、可擦除可编程只读存储器、闪存、光纤、光盘只读存储器、光存储器件、磁存储器件或以上任意组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任意包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置、器件使用或与其结合使用。
本申请技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律的相关规定。
本申请通过流程图和/或方框图描述所提供的方法、装置、电子设备。
应当理解，流程图和/或方框图的每个方框以及流程图和/或方框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，这些计算机可读程序指令通过计算机或其他可编程数据处理装置执行，产生了实现流程图和/或方框图中的方框规定的功能/操作的装置。
也可以将这些计算机可读程序指令存储在能使得计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式工作的计算机可读存储介质中。这样，存储在计算机可读存储介质中的指令就产生出一个包括实现流程图和/或方框图中的方框规定的功能/操作的指令装置产品。
也可以将计算机可读程序指令加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，使得在计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机或其他可编程数据处理装置上执行的指令能够提供实现流程图和/或方框图中的方框规定的功能/操作的过程。
下面结合本申请中的附图对本申请进行描述。
实施例一
如图1至图3所示，本发明的一种供电系统的传输性能优化方法，具体包括以下步骤：
S1、获取供电区域内各个供电节点下属的电力需求侧用电信息；
S1步骤获取的信息，对于后续的优化过程起到重要的分析与决策作用，供电系统会设置相应的监测单元，用于对供电信息进行监测、存储，供电节点是供电系统的关键组成部分，位于电网中的关键点，如发电厂、变电站或配电站等，每个供电节点负责向一定范围内的用户提供电力供应，电力需求侧用电信息的获取方法具体包括：
S11、在电力需求侧配置测量传感器，获取电力需求侧的用电信息，测量传感器能够测量电流、电压等参数，并将数据传输给供电系统的监测单元；
S12、监测单元周期性地从各个供电节点下属的电力需求侧设备中采集用电信息，电力需求侧用电信息包括电流值、功率需求、负载变化；
S13、将采集到的用电信息记录和存储至监测单元，用于后续分析和处理；
S14、根据供电节点进行分组，将收集到的用电信息进行整理和归类，使电力需求侧用电信息与相应的供电节点相关联；
S15、对采集到的用电信息进行验证，确保用电信息的准确性和可靠性；
在本步骤中，通过采用测量传感器获取电力需求侧用电信息，能够准确地测量电流、电压等参数，确保采集到的数据准确，能够及时了解各个供电节点下的负荷变化和电力需求情况，能够及时做出响应和调整；对采集到的用电信息进行验证，能够排除因数据采集错误或异常导致的影响，提高优化过程的可靠性和可信度。
S2、以供电节点作为分类标准对若干个电力需求侧用电信息进行分组，获得若干个电力需求侧用电信息集合；
供电节点指电力系统中的变电站或发电站，负责向电力需求侧提供电能，将供电节点作为分类标准，以供电节点为基准进行分组能直观理解各个节点的负载情况；
在确定分组策略时，根据需求侧用电信息的相似性和供电节点的电力供应关系，采取以下方式进行分组：
空间关联性，将与同一供电节点直接相连的用电设备划分为同一组，本方法基于供电网络的拓扑结构，能够反映供电节点之间的电力传输路径和影响关系；
功率需求关系，将功率需求相近的用电设备划分为同一组，根据用电设备的功率曲线或用电记录来评估功率需求的相似性；
用电模式，将具有相似用电模式的设备划分为同一组，将属于同一类别的用电设备分为一组，用电类别包括商业用电、工业用电、居民用电；
用电时段，将具有相似用电时段的设备划分为同一组，根据需求侧不同时段的的用电情况进行划分，能够对不同时间段的负载进行管理和优化；
分组能够更好地理解不同供电节点下的负载情况，不同供电节点下的用户具有不同的用电特点和负载需求，通过将电力需求侧用电信息按照供电节点进行分组，可以更好地分析和评估每个供电节点下的负载情况，并为后续的传输性能优化提供基础数据；
在本步骤中，能够确保每个电力需求侧用电信息集合都属于特定的供电节点，避免混淆和交叉，不同的供电节点中有不同的电力需求和用电行为，能够清楚了解每个供电节点下的用电特征；将电力需求侧用电信息集中到特定的供电节点组内，能够使优化和调控的目标更加明确，便于供电节点之间的协调和平衡。
S3、根据预先设定的时间窗口，计算每个电力需求侧用电信息集合在每个时间窗口内的需求侧负载总功率；所述时间窗口是通过将设定时长划分为连续且相等的若干个时间段；
在电力系统中，需求侧的负载是不断变化的，而需求侧负载的变化对供电系统的稳定运行有重要影响，因此准确地预估和监测需求侧负载对于供电系统的运行和优化至关重要；
S31、根据预先设定的时间窗口，将设定的时间长度划分为连续且相等的若干个时间段，时间窗口的长度根据实际需求和系统特点进行选择；
S32、对一个时间窗口内的每个电力需求侧用电信息集合，将本组时间窗口中所有电力需求侧的负载功率进行累加，以获得本组时间窗口内的需求侧负载总功率；
S33、在每个时间窗口内，通过对电力需求侧用电信息集合内各个需求侧用电设备的功率进行求和，以获取每个时间窗口内的需求侧负载总功率；
需求侧负载总功率反映了该供电节点在每个时间窗口内的负载情况，需求侧负载总功率用于与后续供电节点的额定输出功率进行比较；
在本步骤中，能够对供电系统中每个节点的负载情况进行全面了解，精确的负载计算能够更好地评估供需平衡以及供电节点的运行状态；时间窗口的长度可以根据实际需求和系统特点进行选择，根据需要调整时间窗口的长度，来平衡实时性和计算复杂性；通过将需求侧负载在每个时间窗口内进行求和，可以将复杂的需求侧用电信息简化为一个总功率值，减少了数据处理的复杂性。
S4、获取供电区域内每个供电节点的额定输出功率；
额定输出功率是指供电节点在正常运行情况下所能提供的最大功率，供电节点通常会安装具有相应额定输出功率的发电机、变压器或变电设备，供电系统管理人员会进行供电计划和设备调度，以确保供电节点按照要求提供稳定的电力输出，供电计划中会明确规定每个供电节点的额定输出功率，计划和调度信息可以作为参考，用于获取节点的额定输出功率；
在本步骤中，通过参考供电计划和设备调度等信息，可以准确地获取每个供电节点的额定输出功率，能够确保在供电系统运行中对节点的功率匹配和管理具有高精度，供电节点的额定输出功率具有可靠性，能够作为供电系统设计和规划的依据，确保系统的运行稳定性。
S5、计算供电节点的额定输出功率与该供电节点在每个时间窗口内的需求侧负载总功率的功率差值，获得电力供需特征向量；
所述电力供需特征向量表示为：其中∆Pi n表示第i个供电节点在第n个时间窗口内供电节点的额定输出功率与需求侧负载总功率之间的功率差值；根据向量的数值能够判断供电节点是否存在输出功率不足或过剩的情况；
通过计算供电节点的额定输出功率与需求侧负载总功率之间的功率差值，能够直观地了解供电节点在每个时间窗口内的供电能力；
通过观察电力供需特征向量的数值，能够判断供电节点是否存在输出功率不足或过剩的情况，当∆Pi n为负值时，表示该供电节点在特定时间窗口内无法满足全部需求，存在负荷不足的潜在风险，当∆Pi n为正值时，表示该供电节点在特定时间窗口内具有过剩的供电能力，导致资源浪费；
通过定期计算供电节点的功率差值，能够实时监测供电节点的供需情况，能够及时发现供电节点的功率不足或过剩情况，供电系统管理者可以根据特征向量中的数值，快速判断供电节点的状态，并采取相应的措施进行调整和优化；
通过观察电力供需特征向量中的数值，能够预测供电节点存在负荷不足的潜在风险，当特征向量中的功率差值为负值时，表示供电节点无法满足全部需求，会引发供电不稳定或电力短缺的风险，预测能够提前采取措施，避免潜在的供电问题；
根据电力供需特征向量，能够进行供电资源的优化配置，当特征向量中的功率差值为正值时，表示供电节点有过剩的供电能力，导致资源浪费，供电系统管理者根据这些信息，进行资源的合理分配和调度，确保供电系统的运行效率和稳定性；
电力供需特征向量为供电系统的智能决策和调度提供了基础数据，基于特征向量的数值分析，能够制定更加合理和精准的供电策略，优化供电网络的运行和管理，能够提高供电系统的可靠性、安全性和经济性。
S6、以时间窗口作为数据对齐指标，将若干个供电节点的电力供需特征向量进行排列对齐，获得电力供需特征矩阵；
所述电力供需特征矩阵获取方法具体通过以下步骤实现：
S61、根据步骤S5中计算得到的电力供需特征向量，将每个供电节点的特征向量按照时间窗口进行排列对齐；
S62、定义一个空的电力供需特征矩阵，矩阵中同一行代表同一个供电节点在每个时间窗口内的功率差值，矩阵中同一列代表同一个时间窗口内每个供电节点的功率差值；
S63、将排列对齐后的电力供需特征向量按照供电节点的顺序，依次填充到电力供需特征矩阵的相应位置中，得到所述电力供需特征矩阵；
所述电力供需特征矩阵表示为：其中，所述电力供需特征矩阵中同一行代表同一个供电节点在每个时间窗口内的功率差值；所述电力供需特征矩阵中同一列代表同一个时间窗口内每个供电节点的功率差值；
通过以时间窗口作为数据对齐指标，将不同供电节点在相同时间窗口内的功率差值对齐在同一列中，能够更好地进行比较和分析，这种对齐操作能够直观的显示不同时间窗口内供电节点的功率差异和变化趋势；能够将复杂的电力供需关系转化为简洁的矩阵形式，便于对整个供电系统的运行情况进行直观的分析和监测，通过查看矩阵中的行、列数据，能够快速定位供电节点在不同时间窗口内的功率差值情况；通过观察矩阵的不同行，能够直接对比不同供电节点在同一时间窗口内的功率差异，帮助识别出额定输出功率不足的供电节点。
S7、对电力供需特征矩阵中的功率差值进行数据处理，为所有额定输出功率不足的供电节点选取备用节点进行定时增援；
对电力供需特征矩阵中的功率差值进行数据处理的方法，包括：
S71、对电力供需特征矩阵同一列中的功率差值进行数据处理，选取第一个负数功率差值；在特征矩阵中，我们检查每一列的功率差值，定位到第一个出现负数的功率差值；
S72、将第一个负数功率差值分别与同一列中的正数功率差值相加；本步骤为了确定备用节点的可行性，将第一个负数功率差值与所有正数功率差值相加，得到若干组相加结果；
S73、选取相加结果不小于0且相加结果数值最小的正数功率差值所对应的供电节点作为第一个负数功率差值所对应供电节点的备用节点；保证备用节点的调用可以解决原节点的功率不足问题，并且选取数值最小的正数功率差值可以最大程度上减小对其他节点的影响，降低能耗；
S74、重复S71~S73步骤，依次为同一列中的其他负数功率差值所对应的供电节点选取备用节点；遍历同一列中的负数功率差值，并通过循环步骤S71~S73，能够为本列所有负数功率差值所对应的供电节点选取备用节点；
S75、重复S71~S74步骤，依次为电力供需特征矩阵每一列中的负数功率差值所对应的供电节点选取备用节点；遍历整个特征矩阵的每一列，针对每个列中的负数功率差值，重复S71~S74步骤，选择每个负数功率差值所对应的备用节点，能够为特征矩阵中的每个负数功率差值找到合适的备用节点；
进一步的在执行选取相加结果不小于0且相加结果数值最小的正数功率差值所对应的供电节点作为第一个负数功率差值所对应供电节点的备用节点的操作时；
若同一列中没有任何一个正数功率差值能够与第一个负数功率差值相加不小于0，此时选取同一列的两个正数功率差值相加；
之后将两个正数功率差值相加结果与第一个负数功率差值相加；
选取相加结果不小于0且相加结果数值最小的两个正数功率差值所对应的供电节点作为第一个负数功率差值所对应供电节点的两组备用节点；
其中，被选为备用节点的供电节点不能同时被选为其他供电节点的备用节点；
通过对电力供需特征矩阵中的功率差值进行分析和处理，能够准确找到额定输出功率不足的供电节点，将增援资源集中在真正需要的节点上，提高系统的效率和准确性；通过与正数功率差值相加，能够判断是否有足够的备用容量来支持额定输出功率不足的节点；选择数值最小的正数功率差值能够最大程度上减小对其它节点的影响，帮助降低系统的能耗；确保了对整个电力供需特征矩阵的每个负数功率差值都进行处理，为所有额定输出功率不足的供电节点选择备用节点进行增援。
实施例二
如图4所示，本发明的一种供电系统的传输性能优化系统，具体包括以下模块；
数据采集模块，用于获取供电区域内各个供电节点下属的电力需求侧用电信息，同时获取供电区域内每个供电节点的额定输出功率，并发送；
数据处理模块，用于接收电力需求侧用电信息，并以供电节点作为分类标准，对若干个电力需求侧用电信息进行分组，以获得若干个电力需求侧用电信息集合，并发送；
功率计算模块，用于接收电力需求侧用电信息集合，根据预先设定的时间窗口，计算每个电力需求侧用电信息集合在每个时间窗口内的需求侧负载总功率，并发送；
电力供需特征向量转换模块，用于接收数据采集模块的每个供电节点的额定输出功率与负载计算模块的需求侧负载总功率，并计算每个供电节点的额定输出功率与需求侧负载总功率的差值，获得电力供需特征向量，并发送；
节点分配模块，用于接收电力供需特征向量，以时间窗口作为数据对齐指标，将若干个供电节点的电力供需特征向量进行排列对齐，获得电力供需特征矩阵，对电力供需特征矩阵中的功率差值进行数据处理，为所有额定输出功率不足的供电节点选取备用节点进行定时增援；
在本实施例中，该系统获取供电区域内各个供电节点下属的电力需求侧用电信息和每个供电节点的额定输出功率，得到准确的供需数据，为后续的节点分配提供依据准确的数据支持；
系统能够对电力需求侧用电信息进行分组和时间窗口设置，计算每个时间窗口内的需求侧负载总功率，获得更准确的负载信息，帮助系统进行精确的功率计算；
通过计算得出电力供需特征向量，能够量化每个节点的供需情况，为后续的节点分配提供依据；
系统通过供需特征矩阵的排列，能够分析和比较节点之间的功率差值，通过数据处理，为所有额定输出功率不足的供电节点选取备用节点进行定时增援，避免了被增援供电节点功率不足或增援供电节点电力资源过剩的情况；
综上所述，该系统通过准确的数据采集和处理、精确的负载计算、功率计算和节点分配机制，在解决供电系统过载问题方面具有更高的精确性和有效性；能够实现对供电系统的传输性能进行优化，提高系统的稳定性、可靠性和供电质量，同时最大限度地避免了过载引起的设备故障和系统崩溃问题的发生。
前述实施例一中的供电系统的传输性能优化方法的各种变化方式和具体实施例同样适用于本实施例的供电系统的传输性能优化系统,通过前述对供电系统的传输性能优化方法的详细描述,本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中供电系统的传输性能优化系统的实施方法,所以为了说明书的简洁,在此不再详述。
此外,本申请还提供了一种电子设备,包括总线、收发器、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,该收发器、该存储器和处理器分别通过总线相连，计算机程序被处理器执行时实现上述控制输出数据的方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种供电系统的传输性能优化方法，其特征在于，所述方法包括：
获取供电区域内各个供电节点下属的电力需求侧用电信息；
以供电节点作为分类标准对若干个电力需求侧用电信息进行分组，获得若干个电力需求侧用电信息集合；
根据预先设定的时间窗口，计算每个电力需求侧用电信息集合在每个时间窗口内的需求侧负载总功率；所述时间窗口是通过将设定时长划分为连续且相等的若干个时间段；
获取供电区域内每个供电节点的额定输出功率；
计算供电节点的额定输出功率与该供电节点在每个时间窗口内的需求侧负载总功率的功率差值，获得电力供需特征向量；
以时间窗口作为数据对齐指标，将若干个供电节点的电力供需特征向量进行排列对齐，获得电力供需特征矩阵；
对电力供需特征矩阵中的功率差值进行数据处理，为所有额定输出功率不足的供电节点选取备用节点进行定时增援；
所述电力供需特征向量表示为：其中/>表示第i个供电节点在第n个时间窗口内供电节点的额定输出功率与需求侧负载总功率之间的功率差值；
所述电力供需特征矩阵表示为：其中，所述电力供需特征矩阵中同一行代表同一个供电节点在每个时间窗口内的功率差值；所述电力供需特征矩阵中同一列代表同一个时间窗口内每个供电节点的功率差值；
对电力供需特征矩阵中的功率差值进行数据处理的方法，包括：
对电力供需特征矩阵同一列中的功率差值进行数据处理，选取第一个负数功率差值；
将第一个负数功率差值分别与同一列中的正数功率差值相加；
选取相加结果不小于0且相加结果数值最小的正数功率差值所对应的供电节点作为第一个负数功率差值所对应供电节点的备用节点；
重复上述步骤，依次为同一列中的其他负数功率差值所对应的供电节点选取备用节点；
重复上述步骤，依次为电力供需特征矩阵每一列中的负数功率差值所对应的供电节点选取备用节点；
其中，被选为备用节点的供电节点不能同时被选为其他供电节点的备用节点；
在执行选取相加结果不小于0且相加结果数值最小的正数功率差值所对应的供电节点作为第一个负数功率差值所对应供电节点的备用节点的操作时；
若同一列中没有任何一个正数功率差值能够与第一个负数功率差值相加不小于0，此时选取同一列的两个正数功率差值相加；
之后将两个正数功率差值相加结果与第一个负数功率差值相加；
选取相加结果不小于0且相加结果数值最小的两个正数功率差值所对应的供电节点作为第一个负数功率差值所对应供电节点的两组备用节点；
所述电力供需特征矩阵获取方法，包括：
根据电力供需特征向量，将每个供电节点的特征向量按照时间窗口进行排列对齐；
定义一个空的电力供需特征矩阵，矩阵中同一行代表同一个供电节点在每个时间窗口内的功率差值，矩阵中同一列代表同一个时间窗口内每个供电节点的功率差值；
将排列对齐后的电力供需特征向量按照供电节点的顺序，依次填充到电力供需特征矩阵的相应位置中，得到所述电力供需特征矩阵。
2.如权利要求1所述的一种供电系统的传输性能优化方法，其特征在于，所述电力需求侧用电信息的获取方法，包括：
在电力需求侧配置测量传感器，获取电力需求侧用电信息，并将数据传输给供电系统的监测单元；
监测单元周期性地从各个供电节点下属的电力需求侧设备中采集用电信息；
将采集到的用电信息记录和存储至监测单元；
根据供电节点进行分组，将收集到的电力需求侧用电信息进行整理和归类，使电力需求侧用电信息与相应的供电节点相关联；
对采集到的用电信息进行准确性验证。
3.如权利要求1所述的一种供电系统的传输性能优化方法，其特征在于，所述供电节点是供电系统的关键组成部分，位于电网中的关键点，包括发电厂、变电站和配电站。
4.一种供电系统的传输性能优化系统，其特征在于，所述系统包括：
数据采集模块，用于获取供电区域内各个供电节点下属的电力需求侧用电信息，同时获取供电区域内每个供电节点的额定输出功率，并发送；
数据处理模块，用于接收电力需求侧用电信息，并以供电节点作为分类标准，对若干个电力需求侧用电信息进行分组，以获得若干个电力需求侧用电信息集合，并发送；
功率计算模块，用于接收电力需求侧用电信息集合，根据预先设定的时间窗口，计算每个电力需求侧用电信息集合在每个时间窗口内的需求侧负载总功率，并发送；
电力供需特征向量转换模块，用于接收数据采集模块的每个供电节点的额定输出功率与负载计算模块的需求侧负载总功率，并计算每个供电节点的额定输出功率与需求侧负载总功率的差值，获得电力供需特征向量，并发送；所述电力供需特征向量表示为：其中/>表示第i个供电节点在第n个时间窗口内供电节点的额定输出功率与需求侧负载总功率之间的功率差值；
节点分配模块，用于接收电力供需特征向量，以时间窗口作为数据对齐指标，将若干个供电节点的电力供需特征向量进行排列对齐，获得电力供需特征矩阵，对电力供需特征矩阵中的功率差值进行数据处理，为所有额定输出功率不足的供电节点选取备用节点进行定时增援；所述电力供需特征矩阵表示为：其中，所述电力供需特征矩阵中同一行代表同一个供电节点在每个时间窗口内的功率差值；所述电力供需特征矩阵中同一列代表同一个时间窗口内每个供电节点的功率差值；
所述电力供需特征矩阵获取方法，包括：
根据电力供需特征向量，将每个供电节点的特征向量按照时间窗口进行排列对齐；
定义一个空的电力供需特征矩阵，矩阵中同一行代表同一个供电节点在每个时间窗口内的功率差值，矩阵中同一列代表同一个时间窗口内每个供电节点的功率差值；
将排列对齐后的电力供需特征向量按照供电节点的顺序，依次填充到电力供需特征矩阵的相应位置中，得到所述电力供需特征矩阵；
对电力供需特征矩阵中的功率差值进行数据处理的方法，包括：
对电力供需特征矩阵同一列中的功率差值进行数据处理，选取第一个负数功率差值；
将第一个负数功率差值分别与同一列中的正数功率差值相加；
选取相加结果不小于0且相加结果数值最小的正数功率差值所对应的供电节点作为第一个负数功率差值所对应供电节点的备用节点；
重复上述步骤，依次为同一列中的其他负数功率差值所对应的供电节点选取备用节点；
重复上述步骤，依次为电力供需特征矩阵每一列中的负数功率差值所对应的供电节点选取备用节点；
其中，被选为备用节点的供电节点不能同时被选为其他供电节点的备用节点；
在执行选取相加结果不小于0且相加结果数值最小的正数功率差值所对应的供电节点作为第一个负数功率差值所对应供电节点的备用节点的操作时；
若同一列中没有任何一个正数功率差值能够与第一个负数功率差值相加不小于0，此时选取同一列的两个正数功率差值相加；
之后将两个正数功率差值相加结果与第一个负数功率差值相加；
选取相加结果不小于0且相加结果数值最小的两个正数功率差值所对应的供电节点作为第一个负数功率差值所对应供电节点的两组备用节点。
5.一种供电系统的传输性能优化电子设备，包括总线、收发器、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述收发器、所述存储器和所述处理器通过所述总线相连，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-3中任一项所述方法中的步骤。
6.一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如权利要求1-3中任一项所述方法中的步骤。
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