基于云边协同的配电网无功电压控制方法研究

配电网的无功电压问题对于降低线损、提高供电质量至关重要。针对配电网中无功电压集中控制无法快速响应、就地控制难以整体协调的问题,结合边缘计算技术提出了一种基于云边协同的配电网无功电压控制方法。首先,搭建了AVC作为云控制中心,配电网支线作为边缘节点控制终端的云边协同框架;然后,在云端和边端部署调控模型优化无功电压;最后,利用云边协同的控制方式进行变压器和电容器的优化调控,达到配电网无功功率整体平衡。通过仿真验证了所提方法具有易协同、易调控的特点,从而解决了配电网中电压合格率较低、通信困难、网络时延较长等问题。     

基于云边协同的配电物联网管理模型研究

针对配电云服务器中计算任务繁重导致推理延时过大的问题，提出配电物联网多节点协同计算管理模型。首先，基于物联网可控智能的特点以及新型配电网对功能和传输时延的需求，讨论了边缘计算在配电网中的应用。然后，结合PTN（分组传送网）网络结构，构建配电物联网技术架构。最后，基于边缘多节点协同推理算法和协同计算架构模型构建了配电物联网管理模型。仿真结果表明，当配电物联网中大量智能设备终端接入网络时，该模型降低了云计算的推理延迟。     

云边协同的调控云数据质量优化

调控云汇集了海量的模型和运行数据,采用集中处理方式对云中心的传输网络、计算资源和存储资源带来巨大的压力,数据时效性也无法得到保障.本文基于云边协同技术,设计了调控云广域云边协同总体架构,并以电网调控数据质量优化应用为例,对网络带宽及时延、数据协同处理性能、任务分解策略优化、云中心存储性能等指标进行了对比分析.实际系统应...     

基于云边协同和区块链的分布式能源交易系统设计

分布式能源的广泛发展使其成为电力市场的考虑重点,而传统的数据交互平台无法满足大规模分布式能源交易高效灵活、安全可靠的需求。为解决高信息处理复杂度与安全快速交易需求之间的矛盾,文中提出基于云边协同和区块链的分布式能源交易系统架构和整体设计方案。首先设计了云计算与边缘计算协同并结合两层区块链的系统架构,利用区块链技术实现交易去中心化,提高了交易的自主高效性,利用云边协同提升海量数据的处理能力和交易系统的扩展能力。然后基于双向竞价和预测补偿设计了分布式能源的交易机制,进一步对区块链的核心共识算法进行分析,并采用改进委托权益证明(delegated proof of stake,DPoS)作为交易系统的高效率、高可靠共识算法,实现大规模分布式能源的高效可靠交易,促进分布式能源参与电网调节,提高电网稳定运行水平。最后通过应用实例验证了所提系统对大规模分布式能源交易的适应性和优越性。     

考虑负荷提前通知时间的配电网两阶段云边协同调控方法

随着光伏等新能源并网规模不断增大,其波动性与不确定性给系统带来了巨大挑战,通过需求侧响应技术充分调动用户侧柔性资源可以提高配电网调控弹性和系统运行稳定性。针对激励型可控负荷提前通知时间的不同,将其划分为日前型与日内型,提出配电网两阶段云边协同调控方法。首先,基于云边协同调控架构,提出日前预测日内修正的云边协同调控策略。然后,在日前阶段,建立考虑日内资源预测的日前调控模型,基于日前调控方案,在日内阶段建立日内修正调控模型。最后,采用交替方向乘子法对所建模型进行求解。算例证明了上述方法在减小系统峰谷差、提高配电网调控弹性上的有效性,并验证了所提模型具有较好的经济性。     

基于Edgex Foundry的配电网无功电压云边协同控制方法研究

针对大量多维异构的电网数据引起的存储压力、计算延迟和云边通信问题,提出了一种基于Edgex Foundry的配电网无功电压云边协同控制方法。首先,感知配电网10 kV侧的电网数据,构建了“边云”、“边边”协同控制模块与配电网无功电压信息交互模型,基于多种通信协议建立云边数据传输通道。然后,部署了面向配电网无功电压的云边协同控制模型,构建了基于Edgex Foundry的配电网无功电压“云-边-端”集中-分布式协同控制架构,实现云边协同架构与十五区图控制策略交互融合。最后,基于仿真验证了云边协同控制方法可以降低计算时延,缓解云端计算和存储压力,实现在云边协同控制中母线与支线整体联控、异常支线局部单调两种调控模式的深度融合,为实现配电网无功电压云边协同控制提供了技术支撑。     

基于云边协同的变电站倒闸操作平台设计与实现

随着智能电网技术的快速发展,变电站综合自动化技术取得了显著的提高。但监控与运维自动操作功能尚不完善,倒闸操作大多依赖于传统的人工逐项依次操作的方式,倒闸效率低下,已远远不能适应电力系统的发展需求。该文基于调控云平台利用云边协同技术实现调令、操作票、预演、操作全流程一体化在线协同管控,提高变电站倒闸操作效率与准确性。首先依据变电站倒闸操作过程中云防误中心与防误子站、移动终端的业务角色确立了云端和边缘侧,然后基于倒闸操作全流程设计了云边交互、云边协同机制,形成了状态全感知、防误全过程、操作全在线、业务全协同”倒闸防误操作平台,并引入信誉机制提高边缘节点的防误可信度,通过实验对云–边模型性能评估、系统可扩展性、防误准确性等方面进行了验证分析,结果表明所设计的云边协同倒闸防误操作平台在在提升倒闸操作效率和准确性方面具有一定的优势。     

云边协同在轨道交通供电在线监测系统的应用研究

云计算已成为大型、集中式的计算和存储的主流,但随着各种应用场景的丰富,日渐暴露出消耗大、时延长和通信要求高等弊端。伴随着边缘计算理念的兴起,云计算和边缘计算的协同和融合已逐渐成为各界共识。对云计算、边缘计算以及部分新型计算范式的研究现状进行了分析,指出云边协同的优势和重要意义;通过对云边协同的最新研究成果进行研究,结合轨道交通供电在线监测系统目前的架构,研究增强边缘计算的方法和云边协同的原则,提出对该系统进行云-边-端协同的新架构。     

基于云边端协同技术的电力安全管控系统设计

电力建设场景中，安监人员现场执规的传统安全监察模式存在实时性差、监察力度不足等问题。提出一种基于云边端协同技术的电力安全管控系统，该系统由“一平台、一中心、一终端”构成。首先，该系统使用基于边缘计算技术的“反违章天眼”终端，在完成数据实时采集的同时，通过内置边缘计算平台实现违章行为实时自动感知与就地告警等功能，极大降低了作业现场管理人员的工作量。其次，该系统建立了线上管控平台与线下管控中心，并通过云边端协同技术实现信息联动，大幅提升了系统的实时性与交互性。最后，介绍了该系统根据不同应用场景进行针对性功能拓展，已落地应用于配电网作业现场、变电站等实际场景，有效提升了作业现场安全风险管控的智慧化、精益化管理水平。     

柔性互联配电网故障恢复的云边协同优化算法

柔性互联配电网是未来新型配电网的新发展方向,系统对故障恢复策略及其算法提出了更高的响应速度要求。为提升配电网故障恢复优化算法的响应速度,以柔性互联设备为网络边界,采用云边协同技术,在遵循云边端网络架构的约束下,将健全边缘网络的最优潮流计算前移到配电网正常运行时,采用定时或阈值触发扫描计算并拟合边缘网络最优运行指标与网间交互功率的分段线性关联函数,从而提出基于边缘网络前置预计算的柔性互联配电网故障恢复优化算法及其云边协同调控逻辑。由于各边缘网络的优化计算前置到正常时,且优化模型被限制在边缘网络内,优化模型维度被有效限制,配电网故障恢复算法的响应速度得到提高。算例分析与对比验证表明,所提方法准确且计算效率高。     

面向配电网的云边端协同技术研究

随着新能源的大力发展和物联网技术在电力行业的广泛应用,配电网现有的集中式数据处理模式受限于存储资源和计算能力的不足,而无法满足海量数据处理需求和频繁用户交互需要,使得面向配电网的云边端协同技术受到了越来越多的关注。基于此,梳理配电网云边端协同的概念,介绍配电网的云边端网络架构,分析云边端协同的交互模式和支撑技术,探讨云边端协同技术在配电网领域的典型应用场景。通过总结目前云边端协同技术的研究情况,对未来的发展提出了展望。     

基于云边协同的电动汽车实时需求响应调度策略

随着电动汽车(electric vehicle,EV)数量不断增加,EV接入电网后参与电网需求响应实时优化调度的时延问题变得愈加明显。时延问题不仅影响着电网响应质量,也导致用户的响应收益降低。基于此背景,该文提出基于云边协同的EV实时需求响应调度策略。首先,对EV可调度负荷模型展开分析;其次,结合EV移动特性建立云边协同任务卸载策略;最后,以中心云负荷差最小和边缘云响应收益最大为目标建立调度决策模型。为了分析存在时延情况下EV用户的响应收益,该文进一步从用户响应量和用户响应等待时间对用户收益进行建模分析。仿真结果不仅验证了该文所提方法可以有效降低负荷峰谷差和提高聚合商、用户侧的收益,还证明其在大规模EV参与实时调度过程中的优越性。     

基于云边协同技术的柔性负荷聚合调控系统设计

作为发电调度的补充,柔性负荷调度能够削峰填谷、平衡间歇式能源波动和提供辅助服务,是丰富电网调度运行的调节手段,在电网调频调峰和新能源消纳中具有较大的调控潜力。首先,提出了一种“柔性负荷聚合调控云平台-智能边缘计算终端-客户侧能源信息物理系统”的优化调控架构;其次,借鉴云计算和边缘计算协同的架构理念,设计一套柔性负荷聚合调控系统,实现柔性负荷的聚合调控;再次,研究柔性负荷聚合调控策略,构建云边协同的多类型弹性负荷调控算法;最后,基于苏州同里小镇的实际场景,对温控负荷、电动汽车、储能参与聚合调控进行了仿真与算例验证。     

基于边缘计算的配电网数字化转型关键问题分析与展望

配电网是新型电力系统建设中最为关键和最具活力的环节之一。面向日益复杂的配电网运行与控制问题,数字化转型已成为广受认可的发展思路。边缘计算为数字配电网中海量数据资源和物理资源的利用提供了有效手段,同时也将作为配电网多种业务功能在边缘侧的融合承载平台,推动配电网运行架构的发展变革。文中围绕边缘计算技术驱动下的配电网数字化转型问题,梳理了配电网边缘计算装置的关键技术需求;分析了配电网边缘计算的技术定位及由其所支撑构建的数字配电网技术架构,特别针对数字配电网运行问题,从集群化、分布式、灵活定义3个典型特征入手,围绕边缘侧集群自治、边-边协调控制、云-边协同运行等典型模式下的关键问题和技术研究方向进行了分析与探讨。     

面向云边协同的配变短期负荷集群预测

配电变压器是配电网中连接用户的重要设备,研究其负荷变化规律是十分重要的。随着物联网技术在电力系统中的推广,配电网中监测的配电变压器将越来越多,但对众多设备逐一分析建模会导致工作低效。因此,提出面向云边协同的配变负荷预测框架,并着重研究云端的集群预测模型。首先,集群预测模型对配变进行日负荷曲线聚类,提取日负荷模式,并分析各配变日负荷模式变化规律,采用聚类方法划分具有相似用电行为的配变。然后,将同类别配变负荷数据整合训练,利用STL-LSTMs-XGBoost预测模型实现配变的短期负荷集群预测。最后,通过使用某市配变的负荷数据作为算例进行分析,实验结果验证了所提方法的可行性和有效性。     

配电物联网自动化业务云边协同资源弹性配置方法

云边协同是适应分布式对象海量接入和支撑配电物联网自动化业务的电力自动化关键技术手段。为了充分发挥云边协同系统资源优势和降低配电物联网自动化业务延时，首先以云边资源协同的角度为切入，提出了一种计及资源弹性配置和通信安全加密功能模块的配电物联网云边架构，接着基于微服务的电力业务组织构建方式，构建了配电物联网自动化业务的时空逻辑模型和计算负荷模型。在此基础上，考虑容器资源的弹性分配和云边通信的加密延时，提出了一种云边协同资源弹性配置方法，通过整体协同边缘和云的多容器资源降低业务延时。最后，算例中分析了业务时空逻辑的影响，对比了不同场景设置下资源配置与业务延时结果，验证了所提方法的有效性。     

考虑服务配置的细粒度电力任务云边协同优化调度策略

新型电力系统的建设促使电力业务范围向用户侧深入,业务种类及数量不断增加。边设备资源有限,只能配置有限数量的服务,任务的时延能耗需求与设备资源有限的矛盾日益突出。为实现云边资源协同与任务的优化调度,提出了一种考虑服务配置的细粒度电力任务云边协同优化调度策略。通过建立微服务的时延与能耗模型,并对任务调度中的约束条件进行分析,将时延与能耗的优化决策问题转化为带约束的多目标优化问题,采用NSGA-Ⅱ算法求解。然后通过基于模糊逻辑的多准则决策方法为任务选择调度方案。仿真结果表明,所提策略在时延和能耗方面的性能优于其他策略,能够适应不同的任务场景并做出最优决策,提高了任务的完成率。