CN117193114A - 能碳系统及其控制方法、装置、介质和程序产品 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能碳系统及其控制方法、装置、介质和程序产品，该方法包括：采集被控设备的至少一条控制指令；获取被控设备的运行参数，并根据运行参数判断至少一条控制指令是否存在异常指令；其中，运行参数包括实际运行参数和/或预测运行参数；异常指令表征一条控制指令超限或至少两条控制指令存在冲突；若控制指令存在异常，则对至少一条控制指令进行拦截处理。本发明提供的技术方案通过采集被控设备的控制指令及获取被控设备的运行参数，能够根据实际运行参数或预测运行参数判断是否存在异常指令。当存在异常指令时，对其中的异常指令进行拦截处理，使得最终输出的控制指令均在安全阈值范围内，从而可以提高能碳系统控制的安全性。

Description

能碳系统及其控制方法、装置、介质和程序产品

技术领域

本发明涉及能碳技术领域，尤其涉及一种能碳系统及其控制方法、装置、介质和程序产品。

背景技术

为应对全球气候变化，降低碳排放已成为人类可持续发展的关键任务。随着科学技术的发展，能碳系统的控制技术越来越趋向于智能化。在能碳系统中，需要发送控制指令给被控设备，以控制设备运行在不同的工况中或执行相应的动作。在实际运行中，由于人为操作失误、算法异常或黑客攻击等，导致控制指令出现异常。

现有的应对控制指令异常的方案主要是通过故障录波等方式，对故障情况进行记录和分析。然而，能碳系统复杂度高、灵活性和互操作性高，现有方案不能在系统运行过程中，及时对异常的控制指令做出反应，导致能碳系统控制的安全性较低。

发明内容

本发明提供了一种能碳系统及其控制方法、装置、介质和程序产品，以提高能碳系统控制的安全性。

根据本发明的一方面，提供了一种能碳系统的控制方法，包括：

采集被控设备的至少一条控制指令。

获取被控设备的运行参数。并根据运行参数判断至少一条控制指令是否存在异常指令。其中，运行参数包括实际运行参数和/或预测运行参数；异常指令表征一条控制指令超限或至少两条控制指令存在冲突。

若控制指令存在异常，则对至少一条控制指令进行拦截处理。

可选地，根据运行参数判断至少一条控制指令是否存在异常指令的方法，具体包括：

若基于缺陷规则判断其中一条控制指令存在缺陷，则基于第一保护规则对控制指令进行处理，得到第一修正指令。

可选地，缺陷规则包括：

控制指令超出设定第一幅度阈值范围；其中，第一幅度阈值范围的设定与被控设备的运行参数关联。

可选地，缺陷规则还包括：

控制指令超出第一幅度阈值范围的持续时间大于第一时间阈值范围。

可选地，第一保护规则包括：根据剩余空间设定多等级限制系数；其中，剩余空间为被控设备的额定参数与运行参数的差值；

基于第一保护规则对控制指令进行处理，得到第一修正指令的方法，具体包括：

将控制指令匹配对应等级的限制系数；

将控制指令与对应等级的限制系数相乘，得到第一修正指令。

可选地，根据剩余空间设定多等级限制系数的方法，具体包括：

根据剩余空间设定与多等级限制系数对应的多等级限制阈值；

其中，低等级的限制阈值小于高等级的限制阈值；低等级的限制系数大于高等级的限制系数。

可选地，被控设备为双向负载，控制指令包括同时工作的第一方向控制指令和第二方向控制指令；

其中，第一方向控制指令和第二方向控制指令按照优先级确定需要根据第一保护规则进行处理的控制指令。

可选地，根据运行参数判断至少一条控制指令是否存在异常指令的方法，具体包括：

若基于冲突规则判断其中两条控制指令发生冲突，则基于第二保护规则对两条控制指令进行处理，得到第二修正指令。

可选地，冲突规则包括：

至少两条控制指令使得被控设备的运行状态相反或运行参数的幅度之差超出第二幅度阈值范围。

可选地，冲突规则还包括：

至少两条控制指令的生效时间之差小于第二时间阈值范围。

可选地，第二时间阈值范围小于控制的时间窗口；

其中，时间窗口根据控制指令的应用层级的不同而不同；应用层级包括底层、至少一个中间层和顶层；底层的控制指令对应的时间窗口最小，顶层的控制指令对应的时间窗口最大。

可选地，对应于运行状态相反的两条控制指令；基于第二保护规则对至少两条控制指令进行处理，得到第二修正指令的方法具体包括：

限制两条控制指令中的一条控制指令输出，将另一条控制指令作为第二修正指令；

或者，限制两条控制指令中的两条控制指令输出，保持上一时间窗口的被控设备的控制指令作为第二修正指令。

可选地，对应于运行参数的幅度之差超出第二幅度阈值范围；基于第二保护规则对至少两条控制指令进行处理，得到第二修正指令的方法具体包括：

将发生冲突的至少两条控制指令中幅度最大的控制指令和幅度最小的控制指令作差，得到指令差异值；

结合指令差异值对发生冲突的至少两条控制指令进行融合计算，得到第二修正指令。

可选地，能碳系统为源、网、荷、储、碳中的至少一个的组合系统或零碳系统；能碳系统包括至少一项用户需求或至少一项业务。

可选地，能碳系统为源网荷储碳系统，控制指令的控制逻辑包括以下至少两种：

根据时间对储能系统进行充放电的控制逻辑；

根据需量对储能系统进行充放电的控制逻辑；

根据需求响应对储能系统进行充放电的控制逻辑；

手动控制指令。

可选地，获取被控设备的运行参数的方法，具体包括：运行参数为预测运行参数；

根据控制指令和实际运行参数，对被控设备的运行状态进行预测，得到在控制指令下被控设备的预测运行参数。

可选地，根据运行参数判断至少一条控制指令是否存在异常指令的方法，具体包括：根据预测运行参数判断至少一条控制指令是否存在异常指令；

其中，采用预测运行参数判断至少一条控制指令是否存在异常指令的规则与采用运行参数判断至少一条控制指令是否存在异常指令的规则相同或不同；

采用预测运行参数对异常指令进行拦截处理的规则与采用运行参数对异常指令进行拦截处理的规则相同或不同。

可选地，对异常指令进行拦截处理的方法，具体包括：

将异常指令暂停输出第三时间阈值，在超出第三时间阈值后判断异常指令是否恢复为非异常；

或者，将异常指令反馈至指令发送端。

可选地，在对至少一条控制指令进行拦截处理之后，还包括：

对控制指令的拦截处理情况进行记录。

根据本发明的另一方面，提供了一种能碳系统的控制装置，包括：

指令采集模块，用于采集被控设备的至少一条控制指令。

测点采集模块，用于获取被控设备的运行参数。

异常检测处理模块，用于根据运行参数判断至少一条控制指令是否存在异常指令。其中，运行参数包括实际运行参数和/或预测运行参数；异常指令表征一条控制指令超限或至少两条控制指令存在冲突。若控制指令存在异常，则对至少一条控制指令进行拦截处理。

根据本发明的另一方面，提供了一种能碳系统，能碳系统包括：

至少一个处理器。以及

与至少一个处理器通信连接的存储器。其中，

存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行本发明任一实施例的能碳系统的控制方法。

根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例的能碳系统的控制方法。

根据本发明的另一方面，提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行时实现根据本发明任一实施例的能碳系统的控制方法。

本发明实施例的技术方案，通过采集被控设备的至少一条控制指令，同时获取被控设备的运行参数，能够根据实际运行参数或预测运行参数判断是否存在异常指令。当控制指令存在异常时，将会影响系统的正常运行，可能造成设备损坏甚至危害系统安全。此时，对其中的至少一条控制指令进行拦截处理，有利于使得最终输出的控制指令均在安全阈值范围内，保证了各设备和整个系统的安全性。因此，本发明实施例的技术方案可以提高能碳系统控制的安全性。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种能碳系统的控制方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的另一种能碳系统的控制方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的另一种能碳系统的控制方法的流程图；

图4是本发明实施例提供的另一种能碳系统的控制方法的流程图；

图5是本发明实施例提供的一种能碳系统的控制装置的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的另一种能碳系统的控制装置的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的另一种能碳系统的控制装置的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的一种能碳系统的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的另一种能碳系统的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的另一种能碳系统的结构示意图；

图11是本发明实施例提供的另一种能碳系统的结构示意图；

图12是本发明实施例提供的另一种能碳系统的结构示意图；

图13是本发明实施例提供的另一种能碳系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1是本发明实施例提供的一种能碳系统的控制方法的流程图，本实施例可适用于对源网荷储碳系统或零碳系统等能碳系统进行控制的情况。该方法可以由能碳系统的控制装置来执行，该装置可以采用硬件和/或软件的形式实现。如图1所示，该方法包括以下步骤：

S110、采集被控设备的至少一条控制指令。

其中，被控设备可以包括储能设备、空调机组、充电桩、电热冷多联供系统或可调负荷设备等。储能设备可以包括电储能设备、蓄冷设备、蓄热设备和空气储能设备等。控制指令可以包括开机、关机、调节充电功率、调节放电功率、调发无功功率、调节温度、调节负荷功率和调节变频频率等指令。

S120、获取被控设备的运行参数，并根据运行参数判断至少一条控制指令是否存在异常指令。其中，运行参数包括实际运行参数和/或预测运行参数；异常指令表征一条控制指令超限或至少两条控制指令存在冲突。

其中，被控设备的运行参数包括运行状态、有功功率、无功功率、温度、负荷率和变频频率等。运行状态包括正常状态、故障状态或关机状态。

在一些实施例中，能碳系统可以包括源、网、荷、储、碳中的至少一个的组合系统或零碳系统。例如，源网荷储碳系统、源网荷储系统、源网荷系统、源网系统、源荷储系统、源荷系统、源储系统、源网储系统、网荷储系统或荷储系统等。其中，针对源、网、荷、储及碳中的每个类别，在能碳系统中可以包含多个，例如一能碳系统中包括多个源。能碳系统还可以包括至少一项用户需求或至少一项业务。本发明实施例提供的能碳系统的控制方法尤其适用于包含至少两项用户需求或至少两项业务的能碳系统，通过优先级排序对其中的被控设备进行协调，并设定不同的限值，以满足相应的用户需求或业务需求。因此，单个被控设备的控制指令可能具有多个控制逻辑。以源网荷储碳系统为例，控制指令的控制逻辑包括以下至少两种：根据时间对储能系统进行充放电的控制逻辑；根据需量对储能系统进行充放电的控制逻辑；根据需求响应对储能系统进行充放电的控制逻辑；手动控制指令。不同业务模块根据多个控制逻辑下发的控制指令可能发生异常。

在另一些实施例中，一条指令也可能发生异常。在能碳系统中，各设备具有不同的特性，影响各设备安全性的因素也有很多。比如储能设备充放电的速率，设备的开关频率和开关管的应力范围等都能够影响单一设备的安全性。另外，能源网络中的电压、电流以及频率等参数都具有安全指标，在对能碳系统进行控制的时候，需要保证系统中的相关参数在预设的范围内，避免超限导致系统崩溃。

因此，在能碳系统运行的过程中，要对控制指令进行检测，判断是否存在异常指令。例如，当获取到被控设备的运行状态为故障状态，同时采集到不同的两个业务模块对该被控设备的两条控制指令分别为：“开启被控设备”和“关闭被控设备”。由于两条控制指令存在冲突，结合该被控设备的运行状态，判定“开启被控设备”为异常指令。又如，当采集到储能设备的放电功率为4MW时，假设该储能设备的额定放电功率为8MW，采集到一个业务模块对该储能设备的放电功率控制指令为5MW，则判定该条控制指令超限，为异常指令。

S130、若控制指令存在异常，则对至少一条控制指令进行拦截处理。

示例性地，若两条控制指令发生冲突，则可以根据被控设备的运行参数，对其中一条异常指令进行拦截处理。若一条控制指令超限，则可以根据被控设备的运行参数和被控设备的安全指标，对该控制指令的参数进行处理，将其控制在预设的阈值范围内，从而对被控设备的安全进行保护。

本实施例的技术方案针对能碳系统具有设备众多、控制指令复杂的特点，提出一种对控制指令进行拦截处理的控制方法。具体地，通过采集被控设备的至少一条控制指令，同时获取被控设备的运行参数，能够根据实际运行参数或预测运行参数判断是否存在异常指令。当控制指令存在异常时，将会影响系统的正常运行，可能造成设备损坏甚至危害系统安全。此时，对其中的至少一条控制指令进行拦截处理，有利于使得最终输出的控制指令均在安全阈值范围内，保证了各设备和整个系统的安全性。因此，本实施例的技术方案可以提高能碳系统控制的安全性。

本实施例还对S120中“根据运行参数判断至少一条控制指令是否存在异常指令的方法”的步骤以及对应的S130的步骤进行了进一步限定。下面对其中的几种进行说明，但不作为对本发明的限定。

图2是本发明实施例提供的另一种能碳系统的控制方法的流程图，如图2所示，在本发明的一种实施方式中，可选地，该方法在S110之后的步骤具体包括以下步骤：

S121、判断采集到的控制指令的数量是否为一条；若是，则执行S122；否则执行S124。

S122、基于缺陷规则判断其中一条控制指令存在缺陷。

可选地，缺陷规则包括：控制指令超出设定第一幅度阈值范围。其中，第一幅度阈值范围的设定与被控设备的运行参数关联。

其中，缺陷规则包括控制指令的规则、单设备的规则和系统的规则。示例性地，控制指令的规则包括控制指令的范围规则和控制指令的上下限规则。单设备的规则包括额定电压、额定电流、最大电压、最大电流、额定功率、额定频率、最大功率、最大频率和设备耐受的时间等。系统的规则包括供冷、供热和供蒸汽系统的压力限制规则以及能源网络中的电流限制规则等。第一幅度阈值范围可以包括控制指令的规则阈值、单设备的规则阈值或系统的规则阈值等。示例性地，当功率(或频率)控制指令超过预设的上限值或下限值时，则该控制指令存在缺陷。

可选地，缺陷规则还包括：控制指令超出第一幅度阈值范围的持续时间大于第一时间阈值范围。这样设置，有利于避免短时系统扰动触发指令异常，从而进一步提升了异常指令判断的准确性。

可选地，第一时间阈值范围的设定为固定值，或者与第一幅度阈值范围的设定相关。示例性地，能碳系统中某条管路能够承受的最大电流为300A，能够承受最大电流的持续时间为5s；当该条管路流过的电流为200A时，能够承受该电流的持续时间为1min。由此可知，该条管路流过的电流值越大，其能够承受该电流的时间越短。示例性地，设定该条管路的第一幅度阈值范围为小于200A，第一时间阈值范围为小于1min。当一条控制指令控制该条管路流过的电流达到200A并持续1min时，该控制指令存在缺陷。

S123、基于第一保护规则对控制指令进行处理，得到第一修正指令。

可选地，第一保护规则包括：根据剩余空间设定多等级限制系数。其中，剩余空间为被控设备的额定参数与运行参数的差值。

基于第一保护规则对控制指令进行处理，得到第一修正指令的方法，具体包括：将控制指令匹配对应等级的限制系数；将控制指令与对应等级的限制系数相乘，得到第一修正指令。

示例性地，一台额定功率为4MW的变压器连接有若干负载和一台储能设备。当该变压器带的负载功率为3MW，此时，该变压器的剩余空间为4MW-3MW＝1MW，设定等级限制系数为0.5。假设储能设备的充电功率为0.5MW，当采集到一条向储能设备发送的充电功率控制指令为2MW时，则第一修正指令为2MW*0.5＝1MW。

在本实施例中，通过第一保护规则为控制指令匹配对应等级的限制系数，对超限的控制指令进行了修正，对被控设备进行了保护。

可选地，根据剩余空间设定多等级限制系数的方法还可以包括：根据剩余空间设定与多等级限制系数对应的多等级限制阈值。

其中，低等级的限制阈值小于高等级的限制阈值。低等级的限制系数大于高等级的限制系数。

示例性地，某设备的可调最大功率值为10MW，其剩余空间范围为0-10MW，对该设备的功率设置三级限制阈值，分别为5MW、8MW和9MW。各等级的限制阈值对应的限制系数分别为50％、20％和10％。

在本实施例中，通过根据剩余空间设定与多等级限制系数对应的多等级限制阈值，相当于在被控设备或系统的临界安全指标之下，预先对控制指令进行不同幅度的调节(即预调节)，使得输出的控制指令更加精确，更好地满足不同的业务需求。

在上述各实施例的基础上，可选地，被控设备为双向负载，控制指令包括同时工作的第一方向控制指令和第二方向控制指令。

其中，第一方向控制指令和第二方向控制指令按照优先级确定需要根据第一保护规则进行处理的控制指令。

示例性地，被控设备为与储能设备连接的变压器，第一方向控制指令为充电控制指令，第二方向控制指令为放电控制指令。当储能设备同时充电和放电时，如果充电或放电控制指令超限，会导致变压器过载。因此，需按照优先级确定需要根据第一保护规则进行处理的控制指令。示例性地，对于储能设备而言，优先级与储能设备当前的剩余电量有关。例如，当储能设备剩余电量小于10％时，优先对放电控制指令按照第一保护规则进行处理。

在本实施例中，对于双向负载的设备，通过按照优先级确定需要根据第一保护规则进行处理的控制指令，能够进一步保证设备的安全。

S124、若基于冲突规则判断其中两条控制指令发生冲突。

可选地，冲突规则包括：至少两条控制指令使得被控设备的运行状态相反或运行参数的幅度之差超出第二幅度阈值范围。

其中，运行状态相反的情况包括以下至少一种：开机指令和关机指令；加速指令和减速指令；储能充电指令和储能放电指令。

示例性地，一个业务模块对储能设备A下发一条功率为500kW的充电控制指令，另一个业务模块对该储能设备A下发一条功率为800kW的充电控制指令。计算上述两条控制指令的差值，得到300kW，即为被控设备的运行参数的幅度之差。将其与预设的第二幅度阈值进行比较，如果未超出第二幅度阈值范围，则不对上述控制指令进行处理；如果超出了第二幅度阈值范围，则上述两条控制指令触发冲突规则。

可选地，冲突规则还包括：至少两条控制指令的生效时间之差小于第二时间阈值范围。

示例性地，设置第二时间阈值范围为大于5s，当两条控制指令的生效时间之差为4s时，这两条控制指令触发冲突规则；当两条控制指令的生效时间之差为8s时，这两条控制指令不触发冲突规则。

在本实施例中，设定至少两条控制指令的生效时间之差小于第二时间阈值范围为冲突规则，避免在各互斥的控制指令生效时间差值较大而实际执行过程不发生冲突时，对控制指令进行错误的或不必要的拦截处理。因此，本实施例的技术方案提高了系统控制的可靠性。

可选地，第二时间阈值范围小于控制的时间窗口。

其中，时间窗口根据控制指令的应用层级的不同而不同。应用层级包括底层、至少一个中间层和顶层。底层的控制指令对应的时间窗口最小，顶层的控制指令对应的时间窗口最大。

示例性地，底层的控制指令对应的时间窗口为毫秒级，中间层的控制指令对应的时间窗口为秒级，顶层的控制指令对应的时间窗口为分钟级。对于分钟级的时间窗口，设置的第二时间阈值范围可以是秒级的。

在本实施例中，通过设置第二时间阈值范围小于控制的时间窗口，使得基于冲突规则对控制指令的判断更易于实现，提高控制的安全性。

S125、则基于第二保护规则对两条控制指令进行处理，得到第二修正指令。

对应于运行状态相反的两条控制指令，基于第二保护规则对至少两条控制指令进行处理，得到第二修正指令的方法可以有多种。在一种实施方式中，可选地，该方法包括：

限制两条控制指令中的一条控制指令输出，将另一条控制指令作为第二修正指令。

示例性地，当采集到被控设备的运行状态为故障状态，同时采集到不同的两个业务模块对该被控设备的两条控制指令分别为：“开机”和“关机”。由于两条控制指令造成被控设备的运行状态相反，所以这两条控制指令发生冲突。基于第二保护规则，由于被控设备为故障状态，所以限制“开机”指令输出，将“关机”指令作为第二修正指令。

在另一种实施方式中，可选地，对应于运行状态相反的两条控制指令，基于第二保护规则对至少两条控制指令进行处理，得到第二修正指令的方法包括：

限制两条控制指令中的两条控制指令输出，保持上一时间窗口的被控设备的控制指令作为第二修正指令。

示例性地，当采集到被控设备的运行状态为关机状态，同时采集到不同的两个业务模块对该被控设备的两条控制指令分别为：“加速”和“减速”。由于两条控制指令造成被控设备的运行状态相反，所以这两条控制指令发生冲突。基于第二保护规则，由于被控设备为关机状态，所以这两条控制指令均被限制输出，保持上一时间窗口的被控设备的控制指令作为第二修正指令。

在本实施例中，对应于运行状态相反的两条控制指令，通过限制其中的至少一条控制指令输出，得到第二修正指令。从而避免了设备因控制指令冲突发生故障，提高了系统运行的安全性。

可选地，对应于运行参数的幅度之差超出第二幅度阈值范围，基于第二保护规则对至少两条控制指令进行处理，得到第二修正指令的方法具体包括：

将发生冲突的至少两条控制指令中幅度最大的控制指令和幅度最小的控制指令作差，得到指令差异值。结合指令差异值对发生冲突的至少两条控制指令进行融合计算，得到第二修正指令。

示例性地，一个业务模块对储能设备A下发一条功率为500kW的充电控制指令，另一个业务模块对该储能设备A下发一条功率为800kW的充电控制指令。计算上述两条控制指令的差值，得到300kW。取300kW的一半为150W，令500kW+150W或者800kW-150W得到650W为第二修正指令。

在本实施例中，对应于运行参数的幅度之差超出第二幅度阈值范围的两条控制指令，通过对两条控制指令的差异值与原控制指令进行融和计算，得到第二修正指令。从而避免了设备因控制指令冲突发生故障，提高了系统运行的安全性。

本实施例的技术方案通过缺陷规则判断控制指令是否存在缺陷，利用第一保护规则对控制指令进行修正处理；并通过冲突规则判断两条控制指令是否发生冲突，利用第二保护规则对控制指令进行修正处理，使得最终输出的指令符合被控设备的安全运行要求，避免影响系统的正常运行，提高了控制的安全性。

在上述各实施例的基础上，可选地，获取被控设备的运行参数的方法，具体包括：运行参数为预测运行参数。根据控制指令和实际运行参数，对被控设备的运行状态进行预测，得到在控制指令下被控设备的预测运行参数。

具体地，当采集到控制指令后，结合实际运行参数，利用现有的预测模型算法对被控设备的运行状态进行预测，得到在控制指令下被控设备的预测运行参数。其中，用于预测的模型算法可以包括机器学习、神经算法、线性回归、逻辑回归、支持向量机或其他模型融合算法等。与实时采集的设备运行参数相比，预测运行参数具有预知性，更有利于对异常指令及时处理。

在上述各实施例的基础上，可选地，采用预测运行参数判断至少一条控制指令是否存在异常指令的规则与采用运行参数判断至少一条控制指令是否存在异常指令的规则相同或不同。

采用预测运行参数对异常指令进行拦截处理的规则与采用运行参数对异常指令进行拦截处理的规则相同或不同。

具体地，由于采用了预测运行参数，对异常指令的判断会更准确。因此，采用预测运行参数相对于采用运行参数，对异常指令的判断、拦截处理的规则可能相同或不同。通过设置更加精细的规则可以进一步提高能碳系统控制的安全性。

图3是本发明实施例提供的另一种能碳系统的控制方法的流程图。在上述各实施例的基础上，对异常指令进行拦截处理的方法可以包括：对至少一条异常指令进行回收或修改。本实施例提供了一种对异常指令进行回收的方法。如图3所示，可选地，该方法具体包括以下步骤：

S131、将异常指令暂停输出第三时间阈值，在超出第三时间阈值后判断异常指令是否恢复为非异常。

示例性地，在第三时间阈值内，异常指令暂停输出，通过对异常指令做出修改或随着系统参数的变化，该异常指令可能恢复成非异常指令。在超出第三时间阈值后判断异常指令是否恢复为非异常，如已恢复为非异常，则继续输出该控制指令；如未恢复为非异常，则对该控制指令进行进一步地回收或修改。

S132、将异常指令反馈至指令发送端。

示例性地，将异常指令可能造成的风险对发出异常指令的业务模块或控制器进行反馈。

在本实施例中，通过对异常指令进行暂停输出或向指令发送端进行反馈，可以提高系统控制的安全性，并为后续的异常分析提供数据。

图4是本发明实施例提供的另一种能碳系统的控制方法的流程图，如图4所示，在上述各实施例的基础上，可选地，在对至少一条控制指令进行拦截处理之后，还包括以下步骤：

S140、对控制指令的拦截处理情况进行记录。

具体地，控制装置在对控制指令进行拦截处理之后，将具体的情况实时记录并存储，便于后续的分异常原因分析。

在本实施例中，通过记录控制指令的拦截处理情况，可以对异常指令发出的控制器或程序进行追溯，对相关的算法或控制策略进行改进和优化。

图5是本发明实施例提供的一种能碳系统的控制装置的结构示意图。本发明实施例提供的能碳系统的控制装置可以执行本发明任意实施例所提供的能碳系统的控制方法。该装置可以采用软件或硬件的方式实现，可以集成在能碳系统中。如图5所示，该装置包括：

指令采集模块110，用于采集被控设备的至少一条控制指令。

测点采集模块120，用于获取被控设备的运行参数。

异常检测处理模块130，用于根据运行参数判断至少一条控制指令是否存在异常指令。其中，运行参数包括实际运行参数和/或预测运行参数；异常指令表征一条控制指令超限或至少两条控制指令存在冲突。若控制指令存在异常，则对至少一条控制指令进行拦截处理。

本发明实施例所提供的能碳系统的控制装置可执行本发明任意实施例所提供的能碳系统的控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

图6是本发明实施例提供的另一种能碳系统的控制装置的结构示意图。如图6所示，在上述各实施例的基础上，可选地，该装置还包括指令输出模块140。指令输出模块140用于输出正常的或拦截处理后的控制指令。这样设置，使得控制装置易于实现。

图7是本发明实施例提供的另一种能碳系统的控制装置的结构示意图。如图7所示，在上述各实施例的基础上，可选地，该装置还包括规则阈值设定模块150和存储模块160。

规则阈值设定模块150用于设定对控制指令进行判断和处理的相关规则和阈值范围。规则阈值设定模块150设定的规则和阈值范围包括：缺陷规则、冲突规则、第一保护规则、第二保护规则、第一幅度阈值范围、第二幅度阈值范围、第一时间阈值范围、第二时间阈值范围和第三时间阈值。存储模块160用于在对至少一条控制指令进行拦截处理之后，对控制指令的拦截处理情况进行记录。这样设置，使得控制装置更加易于实现。通过存储模块160记录控制指令的拦截处理情况，可以对异常指令发出的控制器或程序进行追溯，对相关的算法或控制策略进行改进和优化。

在上述各实施例的基础上，可选地，异常检测处理模块130具体用于：

若基于缺陷规则判断其中一条控制指令存在缺陷，则基于第一保护规则对控制指令进行处理，得到第一修正指令。

在本实施例中，异常检测处理模块130利用缺陷规则判断控制指令是否存在缺陷，利用第一保护规则对控制指令进行修正处理，使得最终输出的指令符合被控设备的安全运行要求，提高了控制的安全性。

在上述各实施例的基础上，可选地，规则阈值设定模块150还用于根据剩余空间设定与多等级限制系数对应的多等级限制阈值。

其中，低等级的限制阈值小于高等级的限制阈值。低等级的限制系数大于高等级的限制系数。

在本实施例中，通过设置规则阈值设定模块150根据剩余空间设定与多等级限制系数对应的多等级限制阈值，使得输出的控制指令更加精确，更好地满足不同的业务需求。

在上述各实施例的基础上，可选地，异常检测处理模块130具体用于：

若基于冲突规则判断其中两条控制指令发生冲突，则基于第二保护规则对两条控制指令进行处理，得到第二修正指令。

在一种实施方式中，可选地，对应于运行状态相反的两条控制指令，异常检测处理模块130具体用于：

限制两条控制指令中的一条控制指令输出，将另一条控制指令作为第二修正指令。

在另一种实施方式中，可选地，对应于运行状态相反的两条控制指令，异常检测处理模块130具体用于：

限制两条控制指令中的两条控制指令输出，保持上一时间窗口的被控设备的控制指令作为第二修正指令。

在本实施例中，对应于运行状态相反的两条控制指令，通过异常检测处理模块130限制其中的至少一条控制指令输出，得到第二修正指令。从而避免了设备因控制指令冲突发生故障，提高了系统运行的安全性。

在上述各实施例的基础上，可选地，对应于运行参数的幅度之差超出第二幅度阈值范围，异常检测处理模块130具体用于：

将发生冲突的至少两条控制指令中幅度最大的控制指令和幅度最小的控制指令作差，得到指令差异值。结合指令差异值对发生冲突的至少两条控制指令进行融合计算，得到第二修正指令。

在本实施例中，对应于运行参数的幅度之差超出第二幅度阈值范围的两条控制指令，通过异常检测处理模块130对两条控制指令的差异值与原控制指令进行融和计算，得到第二修正指令。从而避免了设备因控制指令冲突发生故障，提高了系统运行的安全性。

在上述各实施例的基础上，可选地，异常检测处理模块130还用于：

根据控制指令和运行参数，对被控设备的运行状态进行预测，得到在控制指令下被控设备的预测运行参数。

根据预测运行参数判断至少一条控制指令是否存在异常指令。

在本实施例中，通过异常检测处理模块130预测被控设备的运行状态，能够根据预测的运行参数判断控制指令是否存在异常，能够提前避免异常指令对设备的影响。

在上述各实施例的基础上，可选地，异常检测处理模块130还用于：

将异常指令暂停输出第三时间阈值，在超出第三时间阈值后判断异常指令是否恢复为非异常。

将异常指令反馈至指令发送端。

在本实施例中，通过异常检测处理模块130对异常指令进行暂停输出或向指令发送端进行反馈，可以提高系统控制的安全性，并为后续的异常分析提供数据。

图8是本发明实施例提供的一种能碳系统的结构示意图。如图8所示，在上述各实施例的基础上，可选地，指令采集模块110、测点采集模块120和异常检测处理模块130可以构成指令保护器100，能碳系统包括指令保护器100、控制器200和设备300。

控制器200用于发出控制设备300的控制指令。指令保护器100用于采集并拦截至少一条控制指令。设备300用于执行相应的控制指令，维持系统运行。其中，控制器200的数量可以是一个，也可以是多个，本发明对此不作限定。

图9是本发明实施例提供的另一种能碳系统的结构示意图。如图9所示，在上述各实施例的基础上，可选地，能碳系统还包括设备监控装置400。设备监控装置400用于对设备运行状态进行监控。

图10是本发明实施例提供的另一种能碳系统的结构示意图。如图10所示，在上述各实施例的基础上，可选地，能碳系统还包括云平台500。

图11是本发明实施例提供的另一种能碳系统的结构示意图。如图11所示，在上述各实施例的基础上，可选地，指令保护器100包括第一保护单元101和第二保护单元102。具体地，根据被控设备的位置不同，可以设置多个保护单元对其进行控制。

图12是本发明实施例提供的另一种能碳系统的结构示意图。如图12所示，在上述各实施例的基础上，可选地，能碳系统还包括网关600。

图13是本发明实施例提供的另一种能碳系统的结构示意图。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。

如图13所示，能碳系统10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。

能碳系统10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等。输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等。存储单元18，例如磁盘、光盘等。以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许能碳系统10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如能碳系统的控制方法。

在一些实施例中，能碳系统的控制方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到能碳系统10中。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的能碳系统的控制方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行能碳系统的控制方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序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，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)。以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互。例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)。并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (23)

1.一种能碳系统的控制方法，其特征在于，包括：

采集被控设备的至少一条控制指令；

获取所述被控设备的运行参数；并根据所述运行参数判断所述至少一条控制指令是否存在异常指令；其中，所述运行参数包括实际运行参数和/或预测运行参数；所述异常指令表征一条所述控制指令超限或至少两条所述控制指令存在冲突；

若所述控制指令存在异常，则对所述至少一条控制指令进行拦截处理。

2.根据权利要求1所述的能碳系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述运行参数判断所述至少一条控制指令是否存在异常指令的方法，具体包括：

若基于缺陷规则判断其中一条所述控制指令存在缺陷，则基于第一保护规则对所述控制指令进行处理，得到第一修正指令。

3.根据权利要求2所述的能碳系统的控制方法，其特征在于，所述缺陷规则包括：

所述控制指令超出设定第一幅度阈值范围；其中，所述第一幅度阈值范围的设定与所述被控设备的运行参数关联。

4.根据权利要求3所述的能碳系统的控制方法，其特征在于，所述缺陷规则还包括：

所述控制指令超出所述第一幅度阈值范围的持续时间大于第一时间阈值范围。

5.根据权利要求2所述的能碳系统的控制方法，其特征在于，所述第一保护规则包括：根据剩余空间设定多等级限制系数；其中，所述剩余空间为所述被控设备的额定参数与所述运行参数的差值；

所述基于第一保护规则对所述控制指令进行处理，得到第一修正指令的方法，具体包括：

将所述控制指令匹配对应等级的所述限制系数；

将所述控制指令与对应等级的所述限制系数相乘，得到所述第一修正指令。

6.根据权利要求5所述的能碳系统的控制方法，其特征在于，所述根据剩余空间设定多等级限制系数的方法，具体包括：

根据所述剩余空间设定与所述多等级限制系数对应的所述多等级限制阈值；

其中，低等级的所述限制阈值小于高等级的所述限制阈值；低等级的所述限制系数大于高等级的所述限制系数。

7.根据权利要求2所述的能碳系统的控制方法，其特征在于，所述被控设备为双向负载，所述控制指令包括同时工作的第一方向控制指令和第二方向控制指令；

其中，所述第一方向控制指令和所述第二方向控制指令按照优先级确定需要根据所述第一保护规则进行处理的控制指令。

8.根据权利要求1所述的能碳系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述运行参数判断所述至少一条控制指令是否存在异常指令的方法，具体包括：

若基于冲突规则判断其中两条所述控制指令发生冲突，则基于第二保护规则对两条所述控制指令进行处理，得到第二修正指令。

9.根据权利要求8所述的能碳系统的控制方法，其特征在于，所述冲突规则包括：

至少两条所述控制指令使得所述被控设备的运行状态相反或运行参数的幅度之差超出第二幅度阈值范围。

10.根据权利要求9所述的能碳系统的控制方法，其特征在于，所述冲突规则还包括：

至少两条所述控制指令的生效时间之差小于第二时间阈值范围。

11.根据权利要求10所述的能碳系统的控制方法，其特征在于，所述第二时间阈值范围小于控制的时间窗口；

其中，所述时间窗口根据所述控制指令的应用层级的不同而不同；所述应用层级包括底层、至少一个中间层和顶层；所述底层的控制指令对应的时间窗口最小，所述顶层的控制指令对应的时间窗口最大。

12.根据权利要求9所述的能碳系统的控制方法，其特征在于，对应于运行状态相反的两条所述控制指令；所述基于第二保护规则对至少两条所述控制指令进行处理，得到第二修正指令的方法具体包括：

限制两条所述控制指令中的一条所述控制指令输出，将另一条所述控制指令作为所述第二修正指令；

或者，限制两条所述控制指令中的两条所述控制指令输出，保持上一时间窗口的所述被控设备的控制指令作为所述第二修正指令。

13.根据权利要求9所述的能碳系统的控制方法，其特征在于，对应于运行参数的幅度之差超出第二幅度阈值范围；所述基于第二保护规则对至少两条所述控制指令进行处理，得到第二修正指令的方法具体包括：

将发生冲突的至少两条所述控制指令中幅度最大的所述控制指令和幅度最小的所述控制指令作差，得到指令差异值；

结合指令差异值对发生冲突的至少两条所述控制指令进行融合计算，得到所述第二修正指令。

14.根据权利要求1-13任一项所述的能碳系统的控制方法，其特征在于，所述能碳系统为源、网、荷、储、碳中的至少一个的组合系统或零碳系统；所述能碳系统包括至少一项用户需求或至少一项业务。

15.根据权利要求14所述的能碳系统的控制方法，其特征在于，所述能碳系统为源网荷储碳系统，所述控制指令的控制逻辑包括以下至少两种：

根据时间对所述储能系统进行充放电的控制逻辑；

根据需量对所述储能系统进行充放电的控制逻辑；

根据需求响应对所述储能系统进行充放电的控制逻辑；

手动控制指令。

16.根据权利要求1-13任一项所述的能碳系统的控制方法，其特征在于，获取所述被控设备的运行参数的方法，具体包括：所述运行参数为预测运行参数；

根据所述控制指令和所述实际运行参数，对所述被控设备的运行状态进行预测，得到在所述控制指令下所述被控设备的预测运行参数。

17.根据权利要求16所述的能碳系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述运行参数判断所述至少一条控制指令是否存在异常指令的方法，具体包括：根据所述预测运行参数判断所述至少一条控制指令是否存在异常指令；

其中，采用所述预测运行参数判断所述至少一条控制指令是否存在异常指令的规则与采用所述运行参数判断所述至少一条控制指令是否存在异常指令的规则相同或不同；

采用所述预测运行参数对所述异常指令进行拦截处理的规则与采用所述运行参数对所述异常指令进行拦截处理的规则相同或不同。

18.根据权利要求1-13任一项所述的能碳系统的控制方法，其特征在于，对所述异常指令进行拦截处理的方法，具体包括：

将所述异常指令暂停输出第三时间阈值，在超出所述第三时间阈值后判断所述异常指令是否恢复为非异常；

或者，将所述异常指令反馈至指令发送端。

19.根据权利要求1-13任一项所述的能碳系统的控制方法，其特征在于，在对所述至少一条控制指令进行拦截处理之后，还包括：

对所述控制指令的拦截处理情况进行记录。

20.一种能碳系统的控制装置，其特征在于，包括：

指令采集模块，用于采集被控设备的至少一条控制指令；

测点采集模块，用于获取所述被控设备的运行参数；

异常检测处理模块，用于根据所述运行参数判断所述至少一条控制指令是否存在异常指令；其中，所述运行参数包括实际运行参数和/或预测运行参数；所述异常指令表征一条所述控制指令超限或至少两条所述控制指令存在冲突；若所述控制指令存在异常，则对所述至少一条控制指令进行拦截处理。

21.一种能碳系统，其特征在于，所述能碳系统包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-19中任一项所述的控制方法。

22.一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存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-19中任一项所述的能碳系统的控制方法。

23.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现根据权利要求1-19中任一项所述的能碳系统的控制方法。