CN116996980A - 一种虚拟电厂通信设备能耗控制方法、系统及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通信设备节能技术领域，公开了一种虚拟电厂通信设备能耗控制方法、系统及装置，该方法包括：获取虚拟电厂中通信设备的运行状态和能耗情况；根据运行状态和能耗情况，得到分析结果；根据分析结果，得到通信设备中第一数量个设备分组的能耗调整策略，其中，设备分组是根据特性对通信设备进行分组后得到的；根据能耗调整策略，调整每个设备分组的通信设备。本发明解决了无法根据通信设备的实际情况灵活调整能耗管理策略，能耗管理策略不精准的问题。
Description
技术领域
本发明涉及通信设备节能技术领域，具体涉及一种虚拟电厂通信设备能耗控制方法、系统及装置。
背景技术
虚拟电厂是指将多个分布式能源设备(如风力发电机、太阳能电池板、燃气发电机等)通过网络连接起来，形成一个能够向电网提供电力的虚拟发电厂。虚拟电厂的通信设备负责将虚拟电厂中各个分布式能源设备的状态信息、电力输出信息等传输到虚拟电厂控制中心，同时也负责将虚拟电厂控制中心的指令传输到各个分布式能源设备中。由于虚拟电厂中的分布式能源设备数量庞大，通信设备的能耗管理成为一个重要的问题。
现有虚拟电厂通信设备能耗控制方法包括：时间控制法和负载控制法。时间控制法根据预设的时间表来控制通信设备的开关状态，以达到节能的目的，但是，无法根据通信设备的实际情况灵活调整能耗管理策略，容易浪费能源。负载控制法根据接收到的负载信息来调整通信设备的能耗管理策略，但是，需要较高的计算能力和复杂的算法，且能耗管理策略不精准。
因此，现有技术存在无法根据通信设备的实际情况灵活调整能耗管理策略，能耗管理策略不精准的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种虚拟电厂通信设备能耗控制方法、系统及装置，以解决现有技术中存在无法根据通信设备的实际情况灵活调整能耗管理策略，能耗管理策略不精准的问题。
第一方面，本发明提供了一种虚拟电厂通信设备能耗控制方法，该方法包括：
获取虚拟电厂中通信设备的运行状态和能耗情况；
根据运行状态和能耗情况，得到分析结果；
根据分析结果，得到通信设备中第一数量个设备分组的能耗调整策略，其中，设备分组是根据特性对通信设备进行分组后得到的；
根据能耗调整策略，调整每个设备分组的通信设备。
本实施例提供的虚拟电厂通信设备能耗控制方法，监测通信设备的运行状态和能耗情况；将通信设备进行分组，生成每个设备分组的能耗调整策略对通信设备进行自适应调整，实现整个虚拟电厂的协同节能。生成的能耗调整策略调整方式全面，且能够对每个设备分组进行调整，使得本发明能够对虚拟电厂中通信设备的能耗进行精准控制，达到在不影响虚拟电厂稳定运行的前提下，有效降低虚拟电厂通信设备的能耗，提高虚拟电厂的能源利用效率的效果。解决了无法根据通信设备的实际情况灵活调整能耗管理策略，能耗管理策略不精准的问题。
在一种可选的实施方式中，在获取虚拟电厂中通信设备的运行状态和能耗情况之前，方法还包括：
获取通信设备的运行参数和工作模式，其中，运行参数包括网络带宽、传输延迟以及丢包率；工作模式包括：休眠状态、待机状态以及工作状态。
在本实施方式中，获取通信设备的运行参数和工作模式，便于后续根据能耗调整策略对每个设备分组的通信设备的能耗进行控制。
在一种可选的实施方式中，根据能耗调整策略，调整每个设备分组的通信设备，包括：
根据能耗调整策略，确定网络带宽的第一调整比例、传输延迟的第二调整比例、丢包率的第三调整比例以及设备分组中通信设备的目标工作模式；
根据第一调整比例调整设备分组中通信设备的网络带宽；
根据第二调整比例调整设备分组中通信设备的传输延迟；
根据第三调整比例调整设备分组中通信设备的丢包率；
将设备分组中通信设备的工作模式调整为对应的目标工作模式。
在本实施方式中，根据能耗调整策略，确定网络带宽的第一调整比例、传输延迟的第二调整比例、丢包率的第三调整比例以及设备分组的目标工作模式，并对设备分组中通信设备进行调整，在不影响虚拟电厂稳定运行的前提下，有效降低虚拟电厂通信设备的能耗，提高虚拟电厂的能源利用效率。
在一种可选的实施方式中，在调整每个设备分组的通信设备之后，方法还包括：
对调整后的通信设备进行能耗评估，得到当前能耗；
判断当前能耗是否小于或等于预设阈值；
如果当前能耗大于预设阈值，则从获取虚拟电厂中通信设备的运行状态和能耗情况开始执行后续步骤。
在本实施方式中，根据能耗调整策略对通信设备进行自适应调整，直到当前能耗是否小于或等于预设阈值，使得调整后的通信设备能够达到预设的节能目标，实现整个虚拟电厂的协同节能。
第二方面，本发明提供了一种虚拟电厂通信设备能耗控制系统，该系统包括：中央控制单元；
中央控制单元包括：设备分组策略管理模块、能耗数据可视化模块、能耗优化控制模块、分析处理模块以及通信接口控制模块；
能耗数据可视化模块用于获取通信设备的能耗情况，通信接口控制模块用于获取通信设备的运行状态；
分析处理模块用于根据运行状态和能耗情况，得到分析结果；
设备分组策略管理模块用于根据特性将通信设备进行分组，得到第一数量个设备分组；
能耗优化控制模块用于根据分析结果，得到设备分组的能耗调整策略；
通信接口控制模块用于根据能耗调整策略，调整每个设备分组的通信设备。
本实施例提供的虚拟电厂通信设备能耗控制系统，首先，利用能耗数据可视化模块监测通信设备的能耗情况，利用通信接口控制模块监测通信设备的运行状态；其次，利用设备分组策略管理模块将通信设备进行分组，利用分析处理模块对能耗情况和运行状态进行分析，得到分析结果；再次，利用能耗优化控制模块根据分析结果生成每个设备分组的能耗调整策略；最后，利用通信接口控制模块对通信设备进行自适应调整，实现整个虚拟电厂的协同节能。生成的能耗调整策略调整方式全面，且能够对每个设备分组进行调整，使得本发明能够对虚拟电厂中通信设备的能耗进行精准控制，达到在不影响虚拟电厂稳定运行的前提下，有效降低虚拟电厂通信设备的能耗，提高虚拟电厂的能源利用效率的效果。解决了无法根据通信设备的实际情况灵活调整能耗管理策略，能耗管理策略不精准的问题。
在一种可选的实施方式中，通信接口控制模块包括：上行通信接口控制模块和下行通信接口控制模块，通信设备包括上行通信单元和下行通信单元；
上行通信接口控制模块用于获取上行通信单元的运行状态，下行通信接口控制模块用于获取下行通信单元的运行状态；
上行通信接口控制模块用于根据能耗调整策略，调整上行通信单元中每个设备分组的通信设备，下行通信接口控制模块用于根据能耗调整策略，调整下行通信单元每个设备分组的通信设备。
在本实施方式中，分别利用上行通信接口控制模块和下行通信接口控制模块获取上行通信单元和下行通信单元的运行状态，可有效辅助虚拟电厂环境下对通信设备能耗进行控制。分别利用上行通信接口控制模块和下行通信接口控制模块根据能耗调整策略，调整上行通信单元和下行通信单元中每个设备分组的通信设备。提高虚拟电厂的能源利用效率，可以在不影响虚拟电厂运行稳定性的前提下，自动无感知地实现节能目的。
在一种可选的实施方式中，中央控制单元还包括：时钟及时延管理模块、通信规约管理模块以及本机参数配置模块；
时钟及时延管理模块用于同步中央控制单元和通信设备的时间，并利用预设时延测量报文，获取传输时延；
通信规约管理模块用于保存并管理通信设备所支持的通信规约；
本机参数配置模块用于保存配置参数。
在本实施方式中，利用时钟及时延管理模块同步中央控制单元和通信设备的时间，获取传输时延，利用通信规约管理模块保存并管理通信设备所支持的通信规约，利用本机参数配置模块保存配置参数。可有效辅助虚拟电厂环境下对通信设备能耗进行控制。
第三方面，本发明提供了一种虚拟电厂通信设备能耗控制装置，该装置包括：
第一获取单元，用于获取虚拟电厂中通信设备的运行状态和能耗情况；
第一得到单元，用于根据运行状态和能耗情况，得到分析结果；
第二得到单元，用于根据分析结果，得到通信设备中第一数量个设备分组的能耗调整策略，其中，设备分组是根据特性对通信设备进行分组后得到的；
调整单元，用于根据能耗调整策略，调整每个设备分组的通信设备。
第四方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的虚拟电厂通信设备能耗控制方法。
第五方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的虚拟电厂通信设备能耗控制方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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是根据本发明实施例的虚拟电厂通信设备能耗控制方法的流程示意图；
图2是根据本发明实施例的虚拟电厂通信设备能耗控制系统的结构图；
图3是根据本发明实施例的通信设备功能的示意图；
图4是根据本发明实施例的虚拟电厂通信设备的能耗优化管理方法的流程示意图；
图5是根据本发明实施例的虚拟电厂通信设备能耗控制装置的结构框图；
图6是本发明实施例的计算机设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例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，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种虚拟电厂通信设备能耗控制方法，首先初始化虚拟电厂中通信设备的运行参数和工作模式，监测通信设备的运行状态和能耗情况，并对通信设备进行自适应调整，直到达到预设的节能目标，从而得到调整后的运行参数和工作模式，实现整个虚拟电厂的协同节能。以达到在不影响虚拟电厂稳定运行的前提下，有效降低虚拟电厂通信设备的能耗，提高虚拟电厂的能源利用效率的效果。
根据本发明实施例，提供了一种虚拟电厂通信设备能耗控制方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在具有数据处理能力的计算机设备中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在本实施例中提供了一种虚拟电厂通信设备能耗控制方法，可用于上述的计算机设备，图1是根据本发明实施例的虚拟电厂通信设备能耗控制方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：
步骤S101，获取虚拟电厂中通信设备的运行状态和能耗情况。
步骤S102，根据运行状态和能耗情况，得到分析结果。
步骤S103，根据分析结果，得到通信设备中第一数量个设备分组的能耗调整策略，其中，设备分组是根据特性对通信设备进行分组后得到的。
步骤S104，根据能耗调整策略，调整每个设备分组的通信设备。
具体地，本发明建立了通信设备状态监测系统，利用通信设备状态监测系统实时监测虚拟电厂中通信设备的运行状态和能耗情况，其中，运行状态包括通信设备的网络流量、丢包率、延迟等数据。接着，对监测到的运行状态和能耗情况进行统计分析，得到分析结果，通过分析结果能够了解通信设备的运行状态和能耗情况，为调整通信设备提供依据。本发明按照通信设备的功能、负载特性等特性对通信设备进行自主分组，针对每种设备分组制定相同的能耗管理策略，例如：4G和5G通信设备功能相近，因此将其分为一组；将接收卫星信号的通信设备和对时设备等与卫星相关的设备分为一组等，第一数量表示多个，根据虚拟电厂实际情况设定。根据分析结果，自适应地制定每种设备分组的能耗调整策略，包括：调整通信设备的网络带宽、调整通信设备的传输延迟、切换通信设备的工作模式等。最后，再根据调整策略，对每个设备分组的通信设备的运行参数进行相应地调整，如降低网络带宽、调整传输延迟、切换工作模式等。
本实施例提供的虚拟电厂通信设备能耗控制方法，监测通信设备的运行状态和能耗情况；将通信设备进行分组，生成每个设备分组的能耗调整策略对通信设备进行自适应调整，实现整个虚拟电厂的协同节能。生成的能耗调整策略调整方式全面，且能够对每个设备分组进行调整，使得本发明能够对虚拟电厂中通信设备的能耗进行精准控制，达到在不影响虚拟电厂稳定运行的前提下，有效降低虚拟电厂通信设备的能耗，提高虚拟电厂的能源利用效率的效果。解决了无法根据通信设备的实际情况灵活调整能耗管理策略，能耗管理策略不精准的问题。
在一些可选的实施方式中，在获取虚拟电厂中通信设备的运行状态和能耗情况之前，方法还包括：
获取通信设备的运行参数和工作模式，其中，运行参数包括网络带宽、传输延迟以及丢包率；工作模式包括：休眠状态、待机状态以及工作状态。
具体地，本发明会根据虚拟电厂的实际情况，设定通信设备的运行参数和工作模式，其中，运行参数包括网络带宽、传输延迟、丢包率等，工作模式包括休眠状态、待机状态、工作状态等。设定通信设备的运行参数和工作模式是为了便于后续根据能耗调整策略对每个设备分组的通信设备的能耗进行控制。
在本实施方式中，获取通信设备的运行参数和工作模式，便于后续根据能耗调整策略对每个设备分组的通信设备的能耗进行控制。
在一些可选的实施方式中，根据能耗调整策略，调整每个设备分组的通信设备，包括：
根据能耗调整策略，确定网络带宽的第一调整比例、传输延迟的第二调整比例、丢包率的第三调整比例以及设备分组中通信设备的目标工作模式；
根据第一调整比例调整设备分组中通信设备的网络带宽；
根据第二调整比例调整设备分组中通信设备的传输延迟；
根据第三调整比例调整设备分组中通信设备的丢包率；
将设备分组中通信设备的工作模式调整为对应的目标工作模式。
具体地，本发明根据分析结果制定的每种设备分组的能耗调整策略中包括调整每个运行参数的调整比例和调整方式，如调大/调小，以及需要将设备分组切换的目标工作模式。因此，根据能耗调整策略，确定网络带宽的第一调整比例、传输延迟的第二调整比例、丢包率的第三调整比例以及设备分组的目标工作模式，其中，第一调整比例、第二调整比例、第三调整比例均根据虚拟电厂的实际情况进行设定，并且本发明还可以对其他运行参数进行调整，目标工作模式包括：休眠状态、待机状态、工作状态等。之后，根据第一调整比例调整设备分组中通信设备的网络带宽，根据第二调整比例调整设备分组中通信设备的传输延迟，根据第三调整比例调整设备分组中通信设备的丢包率，将设备分组中通信设备的工作模式切换为对应的目标工作模式。
在本实施方式中，根据能耗调整策略，确定网络带宽的第一调整比例、传输延迟的第二调整比例、丢包率的第三调整比例以及设备分组的目标工作模式，并对设备分组中通信设备进行调整，在不影响虚拟电厂稳定运行的前提下，有效降低虚拟电厂通信设备的能耗，提高虚拟电厂的能源利用效率。
在一些可选的实施方式中，在调整每个设备分组的通信设备之后，方法还包括：
对调整后的通信设备进行能耗评估，得到当前能耗；
判断当前能耗是否小于或等于预设阈值；
如果当前能耗大于预设阈值，则从获取虚拟电厂中通信设备的运行状态和能耗情况开始执行后续步骤。
具体地，对调整后的通信设备进行能耗评估，比较能耗优化效果，得到能耗评估结果，其中，能耗评估结果包括通信设备的当前能耗。判断当前能耗是否小于或等于预设阈值，如果当前能耗小于或等于预设阈值，则表示当前已经满足了预设的节能目标，实现整个虚拟电厂的协同节能，可以停止对通信设备进行调整。如果当前能耗大于预设阈值，则重复执行步骤S101-步骤S104以及对调整后的通信设备进行能耗评估，得到当前能耗，判断当前能耗是否小于或等于预设阈值，直到当前能耗小于或等于预设阈值，表示实现整个虚拟电厂的协同节能，还可以得到调整后通信设备的运行参数和工作模式。
在本实施方式中，根据能耗调整策略对通信设备进行自适应调整，直到当前能耗是否小于或等于预设阈值，使得调整后的通信设备能够达到预设的节能目标，实现整个虚拟电厂的协同节能。
在本实施例中提供了一种虚拟电厂通信设备能耗控制系统，可部署在上述的计算机设备中，该系统包括：中央控制单元；
中央控制单元包括：设备分组策略管理模块、能耗数据可视化模块、能耗优化控制模块、分析处理模块以及通信接口控制模块；
能耗数据可视化模块用于获取通信设备的能耗情况，通信接口控制模块用于获取通信设备的运行状态；
分析处理模块用于根据运行状态和能耗情况，得到分析结果；
设备分组策略管理模块用于根据特性将通信设备进行分组，得到第一数量个设备分组；
能耗优化控制模块用于根据分析结果，得到设备分组的能耗调整策略；
通信接口控制模块用于根据能耗调整策略，调整每个设备分组的通信设备。
具体地，结合图2对本实施例进行说明，本发明将虚拟电厂中的上行通信单元、中央控制单元和下行通信单元统称为智慧能源聚合装置，其中，中央控制单元负责对上行通信单元和下行通信单元进行功耗控制，上行通信单元和下行通信单元共同组成本发明虚拟电厂中的通信设备。中央控制单元通过上行通信单元和下行通信单元分别与远方主站平台和本地终端进行通信，实现信息的采集和控制策略的下发。同时，中央控制单元具备轻量级边缘计算能力，能够满足本地区域自治的需求，其中，边缘计算表示把数据进行就近处理，避免不必要的时延、成本和安全问题，能够实现对业务的快速、低成本和有效地处理。中央控制单元包括：设备分组策略管理模块、能耗数据可视化模块、能耗优化控制模块以及通信接口控制模块，其中，通信接口控制模块由上行通信接口控制模块和下行通信接口控制模块组成，还可以在中央控制单元中设置分析处理模块，分析通信设备的运行状态和能耗情况。
能耗数据可视化模块，通过实时监测通信设备的能耗，并进行直观展示，其监测结果可作为能耗优化控制的输入和依据。因此，通过能耗数据可视化模块获取通信设备的能耗情况。另外，通过将通信设备的能耗数据以可视化的方式展示出来，方便管理人员实时分析虚拟电厂的能源利用情况，及时调整能耗管理策略。通信接口控制模块主要负责通信设备接口的统筹管理，包括底层驱动、状态监测、不同功耗等级的切换、端口间的切换等。因此，通过通信接口控制模块获取通信设备的运行状态，运行状态包括通信设备的网络流量、丢包率、延迟等数据。
接着，通过分析处理模块对监测到的运行状态和能耗情况进行统计分析，得到分析结果，通过分析结果能够了解通信设备的运行状态和能耗情况，为调整通信设备提供依据。
通过设备分组策略管理模块按照通信设备的功能、负载特性等特性对通信设备进行自主分组，针对每种设备分组制定相同的能耗管理策略，例如：4G和5G通信设备功能相近，因此将其分为一组；将接收卫星信号的通信设备和对时设备等与卫星相关的设备分为一组等，第一数量表示多个，根据虚拟电厂实际情况设定。
能耗优化控制模块，利用整体分组策略和能耗数据可视化模块的实时能耗监测结果，自动优化调整分组策略和本机控制策略，以实现区域内总体能耗的最优。通过能耗优化控制模块根据分析结果，生成每个设备分组的能耗调整策略，包括：调整通信设备的网络带宽、调整通信设备的传输延迟、切换通信设备的工作模式等。
最后，通过通信接口控制模块根据能耗调整策略，调整每个设备分组的通信设备，如降低网络带宽、调整传输延迟、切换工作模式等。
本实施例提供的虚拟电厂通信设备能耗控制系统，首先，利用能耗数据可视化模块监测通信设备的能耗情况，利用通信接口控制模块监测通信设备的运行状态；其次，利用设备分组策略管理模块将通信设备进行分组，利用分析处理模块对能耗情况和运行状态进行分析，得到分析结果；再次，利用能耗优化控制模块根据分析结果生成每个设备分组的能耗调整策略；最后，利用通信接口控制模块对通信设备进行自适应调整，实现整个虚拟电厂的协同节能。生成的能耗调整策略调整方式全面，且能够对每个设备分组进行调整，使得本发明能够对虚拟电厂中通信设备的能耗进行精准控制，达到在不影响虚拟电厂稳定运行的前提下，有效降低虚拟电厂通信设备的能耗，提高虚拟电厂的能源利用效率的效果。解决了无法根据通信设备的实际情况灵活调整能耗管理策略，能耗管理策略不精准的问题。
在一些可选的实施方式中，通信接口控制模块包括：上行通信接口控制模块和下行通信接口控制模块，通信设备包括上行通信单元和下行通信单元；
上行通信接口控制模块用于获取上行通信单元的运行状态，下行通信接口控制模块用于获取下行通信单元的运行状态；
上行通信接口控制模块用于根据能耗调整策略，调整上行通信单元中每个设备分组的通信设备，下行通信接口控制模块用于根据能耗调整策略，调整下行通信单元中每个设备分组的通信设备。
具体地，如图2所示，通信接口控制模块包括：上行通信接口控制模块和下行通信接口控制模块，通信设备由上行通信单元和下行通信单元组成。上行通信单元包括：4G/5G通信模块、NB-loT(Narrow Band Internet of Things，窄带物联网)模块、以太网通信模块A以及北斗对时模块，下行通信单元包括：以太网通信模块B、RS-485串口模块、LoRA(LongRange Radio，远距离无线电)通信模块、I/O(Input/Output，输入/输出)总线模块、HPLC(低压电力线高速载波通信)模块，其中，RS-485是当前常用的电气标准。
上行通信接口控制模块主要负责上行链路通信(即上行通信单元)接口的统筹管理，包括底层驱动、状态监测、不同功耗等级的切换、端口间的切换等。下行通信接口控制模块功能类似上行通信接口模块，区别在于下行通信接口控制模块统筹管理的是下行链路通信(即下行通信单元)接口。因此，上行通信接口控制模块能够获取上行通信单元的运行状态，下行通信接口控制模块能够获取下行通信单元的运行状态。另外，上行通信接口控制模块能够根据能耗调整策略，调整上行通信单元中每个设备分组的通信设备，下行通信接口控制模块能够根据能耗调整策略，调整下行通信单元中每个设备分组的通信设备。
如图3所示，上行通信单元主要负责和调度平台、营销平台、第三方资源聚合平台等专业的远方控制系统进行通信。上行通信单元中的4G/5G通信模块依托电信运营商的公共网络，支持各个电信运营商的多种制式，负责和基站通信联网，网络覆盖面广，部署灵活，带宽大且速率高，但功耗偏大，通常功耗可达2W左右。NB-loT通信模块，采用NB-loT技术进行通信，具有功耗低、穿透力强等优势，但带宽和速率低于4G/5G通信。以太网通信模块A，负责实现以太网的数据帧编码和解码，并提供标准的RJ45(注册插孔类型45)物理接口，通信可靠性高，带宽大和速率块。北斗对时模块，负责接收卫星信号，支持各种全球卫星系统，实现设备的时间同步。
下行通信单元主要负责连接各类分布式资源本体或其控制单元，如光伏的逆变器、楼宇自动化系统、电表、水表等终端，图3中的源、荷、储分别表示分布式电源、可控负荷、储能系统。下行通信单元的通信方式包括以太网通信、RS485(即上述RS-485)通信、LoRA通信、HPLC通信以及I/O总线通信等。下行通信单元中的以太网通信模块B实现方式与上行通信单元中的以太网通信模块A相同，通信对象有所差异，主要负责和下行终端进行，以采集相关信息或下达控制指令。RS485通信模块则是通过实现RS485物理层接口协议，利用该协议对现场终端资源进行采集和控制。LoRA通信模块基于LoRA协议进行通信，实现局域网无线通信，基于470MHz无线频谱进行通信。HPLC通信模块，采用OFDM(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing，正交频分复用技术)技术，利用电力线载波进行通信，无需重新布线，即插即用。I/O通信模块，利用低压继电器实现输出控制，利用光耦实现输入控制，从而实现对开关状态的采集和控制。
在本实施方式中，分别利用上行通信接口控制模块和下行通信接口控制模块获取上行通信单元和下行通信单元的运行状态，可有效辅助虚拟电厂环境下对通信设备能耗进行控制。分别利用上行通信接口控制模块和下行通信接口控制模块根据能耗调整策略，调整上行通信单元和下行通信单元中每个设备分组的通信设备。提高虚拟电厂的能源利用效率，可以在不影响虚拟电厂运行稳定性的前提下，自动无感知地实现节能目的。
在一些可选的实施方式中，中央控制单元还包括：时钟及时延管理模块、通信规约管理模块以及本机参数配置模块；
时钟及时延管理模块用于同步中央控制单元和通信设备的时间，并利用预设时延测量报文，获取传输时延；
通信规约管理模块用于保存并管理通信设备所支持的通信规约；
本机参数配置模块用于保存配置参数。
具体地，如图2所示，中央控制单元还包括：时钟及时延管理模块、通信规约管理模块以及本机参数配置模块。
时钟及时延管理模块，利用卫星信号对时，同步中央控制单元和通信设备的时间。再利用预设时延测量报文，精准测量传输链路的传输时延，用于辅助能耗优化模块评估各通信链路的可靠性。
通信规约管理用于保存并管理通信设备所需要支持的各类通用电力通信规约，每种规约采用模块化设计，通过动态加载以满足调度、营销、配电等不同应用场景需求，上行规约类型主要包括IEC60870-5-104、MQTT(Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输)等，下行规约类型主要包括Modbus、OPC(OLE for Process Control，对象链接与嵌入的过程控制)等，其中，IEC60870-5-104是当前常用的问答式异步通信方式，Modbus是当前常用的一种串行通信协议。
本机参数配置模块用于保存各类配置参数，如登录用户名及密码、设备地址、网络地址、白名单等。
在本实施方式中，利用时钟及时延管理模块同步中央控制单元和通信设备的时间，获取传输时延，利用通信规约管理模块保存并管理通信设备所支持的通信规约，利用本机参数配置模块保存配置参数。可有效辅助虚拟电厂环境下对通信设备能耗进行控制。
在本实施例中提供了一种虚拟电厂通信设备的能耗优化管理方法，与本发明的虚拟电厂通信设备能耗控制方法采用了相近的技术特征并能够实现相同的技术效果，图4是根据本发明实施例的虚拟电厂通信设备的能耗优化管理方法的流程示意图，如图4所示，该流程包括如下步骤：
通信设备运行参数和工作模式设定；建立通信设备状态检测系统，实时监测通信设备的运行状态和能耗情况；数据统计分析，获取通信设备的运行状态和能耗情况；根据分析结果自适应地制定调整策略；根据调整策略，对通信设备的运行参数进行相应地调整；对调整后的通信设备进行能耗评估；根据能耗评估结果，重复上述步骤，直到达到预设的节能目标或系统稳定运行。
在本实施方式中，通过状态全面监测、自适应动态调整、能耗管理策略优化等方法，实现虚拟电厂通信设备的节能管理，提高虚拟电厂的能源利用效率，可以在不影响虚拟电厂运行稳定性的前提下，自动无感知的实现节能目的。
在本实施例中还提供了一种虚拟电厂通信设备能耗控制装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
本实施例提供一种虚拟电厂通信设备能耗控制装置，如图5所示，包括：
第一获取单元501，用于获取虚拟电厂中通信设备的运行状态和能耗情况；
第一得到单元502，用于根据运行状态和能耗情况，得到分析结果；
第二得到单元503，用于根据分析结果，得到通信设备中第一数量个设备分组的能耗调整策略，其中，设备分组是根据特性对通信设备进行分组后得到的；
调整单元504，用于根据能耗调整策略，调整每个设备分组的通信设备。
在一些可选的实施方式中，该装置还包括：
第二获取单元，用于获取通信设备的运行参数和工作模式，其中，运行参数包括网络带宽、传输延迟以及丢包率；工作模式包括：休眠状态、待机状态以及工作状态。
在一些可选的实施方式中，调整单元504包括：
确定模块，用于根据能耗调整策略，确定网络带宽的第一调整比例、传输延迟的第二调整比例、丢包率的第三调整比例以及设备分组中通信设备的目标工作模式；
第一调整模块，用于根据第一调整比例调整设备分组中通信设备的网络带宽；
第二调整模块，用于根据第二调整比例调整设备分组中通信设备的传输延迟；
第三调整模块，用于根据第三调整比例调整设备分组中通信设备的丢包率；
第四调整模块，用于将设备分组中通信设备的工作模式调整为对应的目标工作模式。
在一些可选的实施方式中，该装置还包括：
第三得到单元，用于对调整后的通信设备进行能耗评估，得到当前能耗；
判断单元，用于判断当前能耗是否小于或等于预设阈值；
循环单元，用于如果当前能耗大于预设阈值，则从获取虚拟电厂中通信设备的运行状态和能耗情况开始执行后续步骤。
上述各个模块和单元的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同，在此不再赘述。
本实施例中的虚拟电厂通信设备能耗控制装置是以功能单元的形式来呈现，这里的单元是指ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)电路，执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器，和/或其他可以提供上述功能的器件。
本发明实施例还提供一种计算机设备，具有上述图5所示的虚拟电厂通信设备能耗控制装置。
请参阅图6，图6是本发明可选实施例提供的一种计算机设备的结构示意图，如图6所示，该计算机设备包括：一个或多个处理器10、存储器20，以及用于连接各部件的接口，包括高速接口和低速接口。各个部件利用不同的总线互相通信连接，并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器可以对在计算机设备内执行的指令进行处理，包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如，耦合至接口的显示设备)上显示GUI的图形信息的指令。在一些可选的实施方式中，若需要，可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样，可以连接多个计算机设备，各个设备提供部分必要的操作(例如，作为服务器阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器系统)。图6中以一个处理器10为例。
处理器10可以是中央处理器，网络处理器或其组合。其中，处理器10还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路，可编程逻辑器件或其组合。上述可编程逻辑器件可以是复杂可编程逻辑器件，现场可编程逻辑门阵列，通用阵列逻辑或其任意组合。
其中，存储器20存储有可由至少一个处理器10执行的指令，以使至少一个处理器10执行实现上述实施例示出的方法。
存储器20可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据计算机设备的使用所创建的数据等。此外，存储器20可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非瞬时存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些可选的实施方式中，存储器20可选包括相对于处理器10远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该计算机设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
存储器20可以包括易失性存储器，例如，随机存取存储器；存储器也可以包括非易失性存储器，例如，快闪存储器，硬盘或固态硬盘；存储器20还可以包括上述种类的存储器的组合。
该计算机设备还包括通信接口30，用于该计算机设备与其他设备或通信网络通信。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，上述根据本发明实施例的方法可在硬件、固件中实现，或者被实现为可记录在存储介质，或者被实现通过网络下载的原始存储在远程存储介质或非暂时机器可读存储介质中并将被存储在本地存储介质中的计算机代码，从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件的存储介质上的这样的软件处理。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体、随机存储记忆体、快闪存储器、硬盘或固态硬盘等；进一步地，存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。可以理解，计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件，当软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时，实现上述实施例示出的方法。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (10)
1.一种虚拟电厂通信设备能耗控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取虚拟电厂中通信设备的运行状态和能耗情况；
根据所述运行状态和所述能耗情况，得到分析结果；
根据所述分析结果，得到所述通信设备中第一数量个设备分组的能耗调整策略，其中，所述设备分组是根据特性对所述通信设备进行分组后得到的；
根据所述能耗调整策略，调整每个所述设备分组的所述通信设备。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取虚拟电厂中通信设备的运行状态和能耗情况之前，所述方法还包括：
获取所述通信设备的运行参数和工作模式，其中，所述运行参数包括网络带宽、传输延迟以及丢包率；所述工作模式包括：休眠状态、待机状态以及工作状态。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述能耗调整策略，调整每个所述设备分组的所述通信设备，包括：
根据所述能耗调整策略，确定所述网络带宽的第一调整比例、所述传输延迟的第二调整比例、所述丢包率的第三调整比例以及所述设备分组中所述通信设备的目标工作模式；
根据所述第一调整比例调整所述设备分组中所述通信设备的所述网络带宽；
根据所述第二调整比例调整所述设备分组中所述通信设备的所述传输延迟；
根据所述第三调整比例调整所述设备分组中所述通信设备的所述丢包率；
将所述设备分组中所述通信设备的所述工作模式调整为对应的所述目标工作模式。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述调整每个所述设备分组的所述通信设备之后，所述方法还包括：
对调整后的通信设备进行能耗评估，得到当前能耗；
判断所述当前能耗是否小于或等于预设阈值；
如果所述当前能耗大于所述预设阈值，则从所述获取虚拟电厂中通信设备的运行状态和能耗情况开始执行后续步骤。
5.一种虚拟电厂通信设备能耗控制系统，其特征在于，所述系统包括：中央控制单元；
所述中央控制单元包括：设备分组策略管理模块、能耗数据可视化模块、能耗优化控制模块、分析处理模块以及通信接口控制模块；
所述能耗数据可视化模块用于获取所述通信设备的能耗情况，所述通信接口控制模块用于获取所述通信设备的运行状态；
所述分析处理模块用于根据所述运行状态和所述能耗情况，得到分析结果；
所述设备分组策略管理模块用于根据特性将所述通信设备进行分组，得到第一数量个设备分组；
所述能耗优化控制模块用于根据所述分析结果，得到所述设备分组的能耗调整策略；
所述通信接口控制模块用于根据所述能耗调整策略，调整每个所述设备分组的所述通信设备。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述通信接口控制模块包括：上行通信接口控制模块和下行通信接口控制模块，所述通信设备包括上行通信单元和下行通信单元；
所述上行通信接口控制模块用于获取所述上行通信单元的所述运行状态，所述下行通信接口控制模块用于获取所述下行通信单元的所述运行状态；
所述上行通信接口控制模块用于根据所述能耗调整策略，调整所述上行通信单元中每个所述设备分组的所述通信设备，所述下行通信接口控制模块用于根据所述能耗调整策略，调整所述下行通信单元中每个所述设备分组的所述通信设备。
7.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述中央控制单元还包括：时钟及时延管理模块、通信规约管理模块以及本机参数配置模块；
所述时钟及时延管理模块用于同步所述中央控制单元和所述通信设备的时间，并利用预设时延测量报文，获取传输时延；
所述通信规约管理模块用于保存并管理所述通信设备所支持的通信规约；
所述本机参数配置模块用于保存配置参数。
8.一种虚拟电厂通信设备能耗控制装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取单元，用于获取虚拟电厂中通信设备的运行状态和能耗情况；
第一得到单元，用于根据所述运行状态和所述能耗情况，得到分析结果；
第二得到单元，用于根据所述分析结果，得到所述通信设备中第一数量个设备分组的能耗调整策略，其中，所述设备分组是根据特性对所述通信设备进行分组后得到的；
调整单元，用于根据所述能耗调整策略，调整每个所述设备分组的所述通信设备。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：
存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1至4中任一项所述的虚拟电厂通信设备能耗控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至4中任一项所述的虚拟电厂通信设备能耗控制方法。
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| CN202311161528.2A CN116996980A (zh) | 2023-09-08 | 2023-09-08 | 一种虚拟电厂通信设备能耗控制方法、系统及装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117408500A (zh) * | 2023-12-15 | 2024-01-16 | 南京雅宸众联电力技术有限公司 | 一种变电站能源管理方法 |
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2023
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| CN117408500B (zh) * | 2023-12-15 | 2024-02-27 | 南京雅宸众联电力技术有限公司 | 一种变电站能源管理方法 |
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