【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电网状态管控领域，尤其涉及一种分析并预防新能源电网风险状态的方法。
技术介绍
1、环保建设的不断深入促使新型电力系统在逐步完善。风电、光伏等新能源发电方式已经成为电力系统中不可或缺的一部分。但是相对于传统的发电方式新能源发单方式的功率波动较为明显，又由于新能源发电站涉网数据质量低、调频能力量化困难、功率预测可信度不高等原因，对平衡整个电力系统稳定增加了非常大的压力。同时，因为新能源发电站的涉网运行数据的准确性和可信性较低，这也严重影响了相关部门管控新能源发电站的发电能力，导致电网安全运行裕量控制成本增大，极大地影响了电网安全、稳定及经济运行。如何精准有效的管控多种形式的新能源发电站成了目前亟待解决的问题之一。新能源发电能力在线控制是推动调度精细化管理的重要手段，为电网运行提供强有力的技术支持。在线控制能够全面分析电网在调度计划所规定的运行方式下的安全状况，提供前瞻性的潮流断面数据和安全预警功能，是保障电网安全稳定运行的一道重要防线。为满足新能源高渗透电力系统的迫切技术需求，亟需开展高比例新能源大规模接入下的电网电力平衡与安全校核研究。而基于云边协同架构的新能源发电能力在线评估装置能够实现新能源海量运行数据精益化采集与高效分析，推动适应于以新能源为主体的调度系统的智能化发展。基于此亟需一种新的控制方法既能够实时监控反馈电力网的运行状态，同时根据电力网运行状态提供解决措施以及预先作出风险规划，从而既能够解决现有电力网的问题，也能够留有预防措施实现预防电力网潜在的问题。
2、中国专利文献cn202011252
技术实现思路
1、本专利技术主要解决原有无法及时监测新能源电力网运行状态并给予解决措施以及风险预先规划的技术问题，提供一种分析并预防新能源电网风险状态的方法，在云边协同的架构下通过采用区块链技术能够将类型一致的新能源发电站终端归类联结，模块化处理同一类型新能源相关的电力数据，并且在联结处理的过程中入链需要认证不仅能够确保数据传输的安全性，而且防止大量终端数据涌入云端造成处理资源的浪费，将边缘端划分为边缘计算端以及边缘io传输端，云端能够根据不同类型的新能源电力终端需求，划分相适配的算力资源给边缘计算端进行数据处理，再通过边缘io传输端将处理完的数据反馈回云端，实现明确的功能划分，针对性地处理各种新能源类型电力终端数据，减轻云端计算存储数据的压力，也能够使得数据传输更为安全稳定。在获得电力网运行数据后通过建立新能源电力网发电模型计算出电力网不同节点的风险程度，并根据风险程度提供出解决风险的措施，同时还会根据新能源电力网的运行状态和风险状态作出对电力网未来状态的预期以及风险规划，既明确并解决新能源电力网当前存在的问题，也能够对新能源电力网潜在的问题作出预先的防范，提高电力网系统运行的安全性以及稳定性。
2、本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本专利技术步骤包括：
3、s1利用云边协同系统获取新能源电网运行数据并分析器运行状态；
4、s2根据电力网运行数据分析风险状态并制定解决方案实现新能源电网风险状态的预防。
5、作为优选，所述步骤s1中通过云边协同获取新能源电网数据的具体步骤为：
6、s11建立云边协同系统；
7、s12边缘端链接区块链进行数据预处理；
8、s13云端分析预处理数据获得电网运行状态。
9、本专利技术首先通过终端采集大量数据传输至对应的边缘端，边缘端内的边缘计算端通过网关区块链认证后打开区块链，参照已处理数据作为蓝本快速准确处理相应终端的数据，当边缘计算端处理完成之后，边缘io传输端会将预处理完成的数据传输至云端，工作人员能够根据实际规划需求通过云端处理传输过来的数据并得到相应结果。
10、作为优选，所述步骤s12中电力网终端采集数据并上传至边缘计算端，边缘计算端在接收到数据后通过网关认证跨链连接数据区块链，边缘计算端预处理完成的同类终端数据全部存储在同一数据区块链内，边缘计算端将已处理数据样本作为蓝本对待处理数据进行处理。数据区块链能够存储每次边缘计算端处理完的数据，把已处理的数据作为参照，边缘计算端不仅能够更快的处理同种类型终端的数据，同时也能够提高数据处理的精度。当边缘计算端想要打开数据区块链获得相应的数据时，需要通过网关认证内的加密信息确认才能打开相应的数据区块链。添加了网关认证之后，数据的读取得到保障，能够进一步提高数据的安全性。
11、作为优选，所述s12中每个终端均设有相对应的边缘端，同种类型终端的边缘计算端联结在同一个运算区块链之中，当多个同种类型的边缘计算端同时进行网关认证申请打开数据区块链时，云端解析全部申请命令，申请命令包括加密信息以及待处理数据大小，在确定申请命令中的加密信息无误后，云端根据每个边缘计算端待处理数据大小以及性能损耗权值按次序通过不同边缘计算端申请命令。同种类型终端所对应的边缘计算端联结于同一块运算区块链之中，区块链为边缘计算端提供了一个计算空间，便于稳定处理对用终端的数据，确保边缘计算端工作的稳定性，同时由于是处理同种类型终端的边缘计算端，若其中若干边缘计算端无法处理对应终端产生的数据，同一运算区块链中的边缘计算端也能协助处理相关数据。而当多个边缘计算端同步工作时，区块链内会接收到多个入链申请命令。其中可能混入无效的申请命令，云端通过命令内的加密信息可以去除无效申请；云端在确认加密信息无误后根据不同边源计算端性能损耗值以及剩余处理能力安排进入区块链的先后顺序，在剔除无效命令以及分批入链的操作后，避免出现信息大量涌入造成算力资源紧缺，或者因过多无效命令而浪费算力资源。
12、作为优选，所述步骤s2中每一个终端都有其相对应的边缘端，在统计整合数据之后终端将数据上传至对应的边缘端，在边缘端内的边缘计算端处理数据之前，云端校验该边缘计算端前几次数据处理过程所耗费的算力资源，根据当前边缘计算端当前处理数据量的大小调度分配相应的算力资源给边缘计算端，对应边缘端内的边缘计算端得到云端相应算力分配后再对终端上传的数据进行处理。每一个终端即为一种类型的新能源发电站，终端会自行实时采集发电厂每日发电所产生的实时数本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种分析并预防新能源电网风险状态的方法，其特征在于，步骤包括S1利用云边协同系统获取新能源电网运行数据并分析运行状态；
2.根据权利要求1所述的一种分析并预防新能源电网风险状态的方法，其特征在于，所述步骤S1中通过云边协同获取新能源电网数据的具体步骤为：
3.根据权利要求2所述的一种分析并预防新能源电网风险状态的方法，其特征在于，所述步骤S12中电力网终端采集数据并上传至边缘计算端，边缘计算端在接收到数据后通过网关认证跨链连接数据区块链，边缘计算端预处理完成的同类终端数据全部存储在同一数据区块链内，边缘计算端将已处理数据样本作为蓝本对待处理数据进行处理。
4.根据权利要求2所述的一种分析并预防新能源电网风险状态的方法，其特征在于，所述S12中每个终端均设有相对应的边缘端，同种类型终端的边缘计算端联结在同一个运算区块链之中，当多个同种类型的边缘计算端同时进行网关认证申请打开数据区块链时，云端解析全部申请命令，申请命令包括加密信息以及待处理数据大小，在确定申请命令中的加密信息无误后，云端根据每个边缘计算端待处理数据大小以及性能损耗权值按次序通过
5.根据权利要求2所述的一种分析并预防新能源电网风险状态的方法，其特征在于，所述步骤S2中每一个终端都有其相对应的边缘端，在统计整合数据之后终端将数据上传至对应的边缘端，在边缘端内的边缘计算端处理数据之前，云端校验该边缘计算端前几次数据处理过程所耗费的算力资源，根据当前边缘计算端当前处理数据量的大小调度分配相应的算力资源给边缘计算端，对应边缘端内的边缘计算端得到云端相应算力分配后再对终端上传的数据进行处理。
6.根据权利要求2所述的一种分析并预防新能源电网风险状态的方法，其特征在于，所述步骤S13中边缘计算端将预处理后的数据传输到边缘IO传输端，而边缘IO传输端直接链接云端并上传预处理完成后的数据，云端对预处理完成后的数据进一步分析处理得到结果。
7.根据权利要求2所述的一种分析并预防新能源电网风险状态的方法，其特征在于，所述网关认证步骤主要包括：边缘计算端发起认证；云端接收认证请求；云端进行认证对比并反馈结果。
8.根据权利要求7所述的一种分析并预防新能源电网风险状态的方法，其特征在于，所述网关认证中边缘计算端发起的认证请求中附带加密信息，加密信息包括所处理数据的终端来源、数据大小以及边缘计算端处理数据的性能损耗权值，接收到认证请求后云端会对加密信息进行解密，同时云端还会调取发起认证请求的边缘计算端的相关信息，云端将加密信息与调取到的信息相对比，若两部分信息相同则通过认证请求；若两部分信息不相同则退回请求。
9.一种应用于权利要求2至8任意一项的一种分析并预防新能源电网风险状态的方法的处理系统，其特征在于，包括云端和终端，所述云端与终端之间设有边缘端，所述边缘端与边缘端之间设有区块链，所述边缘端包括边缘计算端与边缘IO传输端。
10.根据权利要求1所述的一种分析并预防新能源电网风险状态的方法，其特征在于，所述步骤S2具体实施步骤包括：
11.根据权利要求10所述的一种分析并预防新能源电网风险状态的方法，其特征在于，所述步骤S21中新能源发电模型包括光伏发电概率模型和风力发电概率模型，所述光伏发电模型为：
12.根据权利要求11所述的一种分析并预防新能源电网风险状态的方法，其特征在于，所述建立新能源发电概率模型，通过模型划分不同新能源模型之间发电概率，从概率维度判断新能源电力网可能存在的运行风险。
13.根据权利要求10所述的一种分析并预防新能源电网风险状态的方法，其特征在于，所述步骤S22中结合新能源电网发电模型并利用效用理论评价新能源电网发电的风险程度，效用理论中利用效用函数判断判断新能源电力网发电时的风险程度，所述效用函数包括偏好型：
14.根据权利要求13所述的一种分析并预防新能源电网风险状态的方法，其特征在于，所述步骤S23中结合效用函数的判断结果与风险评估指标，风险评估指标包括电压越限风险和线路潮流过载风险，电压越限风险的计算方式为：
15.根据权利要求11所述的一种分析并预防新能源电网风险状态的方法，其特征在于，所述步骤S21中建立新能源电力模型时需要用到copula相关性的方法进行建模，单个变量确定相关性时的确定函数为：
16.根据权利要求10所述的一种分析并预防新能源电网风险状态的方法，其特征在于，所述步骤S23中通过调度不同位置的电网节点的能源量来解决新能源电网出现的风险，调度时基于混合时间尺度建立多能源调度模型：
17.根据权利要求10所述的一种...
【技术特征摘要】
1.一种分析并预防新能源电网风险状态的方法，其特征在于，步骤包括s1利用云边协同系统获取新能源电网运行数据并分析运行状态；
2.根据权利要求1所述的一种分析并预防新能源电网风险状态的方法，其特征在于，所述步骤s1中通过云边协同获取新能源电网数据的具体步骤为：
3.根据权利要求2所述的一种分析并预防新能源电网风险状态的方法，其特征在于，所述步骤s12中电力网终端采集数据并上传至边缘计算端，边缘计算端在接收到数据后通过网关认证跨链连接数据区块链，边缘计算端预处理完成的同类终端数据全部存储在同一数据区块链内，边缘计算端将已处理数据样本作为蓝本对待处理数据进行处理。
4.根据权利要求2所述的一种分析并预防新能源电网风险状态的方法，其特征在于，所述s12中每个终端均设有相对应的边缘端，同种类型终端的边缘计算端联结在同一个运算区块链之中，当多个同种类型的边缘计算端同时进行网关认证申请打开数据区块链时，云端解析全部申请命令，申请命令包括加密信息以及待处理数据大小，在确定申请命令中的加密信息无误后，云端根据每个边缘计算端待处理数据大小以及性能损耗权值按次序通过不同边缘计算端申请命令。
5.根据权利要求2所述的一种分析并预防新能源电网风险状态的方法，其特征在于，所述步骤s2中每一个终端都有其相对应的边缘端，在统计整合数据之后终端将数据上传至对应的边缘端，在边缘端内的边缘计算端处理数据之前，云端校验该边缘计算端前几次数据处理过程所耗费的算力资源，根据当前边缘计算端当前处理数据量的大小调度分配相应的算力资源给边缘计算端，对应边缘端内的边缘计算端得到云端相应算力分配后再对终端上传的数据进行处理。
6.根据权利要求2所述的一种分析并预防新能源电网风险状态的方法，其特征在于，所述步骤s13中边缘计算端将预处理后的数据传输到边缘io传输端，而边缘io传输端直接链接云端并上传预处理完成后的数据，云端对预处理完成后的数据进一步分析处理得到结果。
7.根据权利要求2所述的一种分析并预防新能源电网风险状态的方法，其特征在于，所述网关认证步骤主要包括：边缘计算端发起认证；云端接收认证请求；云端进行认证对比并反馈结果。
8.根据权利要求7所述的一种分析并预防新能源电网风险状态的方法，其特征在于，所述网关认证中边缘计算端发起的认证请求中附带加密信息，加密信息包括所处理数据的终端来源、数据大小以及边缘计算端处理数据的性能损耗权值，接收到认证请求后云端会对加密信息进行解密，同时云端还会调取发起认证请求的边缘计算端的相关信息，云端将加密信息与调取到的信息相对比，若两部分信息相同则通过认证请求；若两部分信息不相同则退回请求。
9.一种应用于权利要求2至8任意一项的一种分析并预防新能源电网风险状态的方法的处理系统，其特征在于，包括云端和终端，所述云端与终端之间设有边缘端，所述边缘端与边缘端之间设有区块链，所述边缘端包括边缘计算端与边缘i...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱伟杰，崔金栋，刘强强，袁均祥，包伟峰，龚利武，张炜，关山，辛业春，孙亮，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司，
类型：发明
国别省市：
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