配电网调度方法、装置、电子设备及存储介质与流程

1.本发明涉及智能电网技术领域，尤其涉及一种配电网调度方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.主动配电网具有多样化的运行状况与调度状况。
3.对于主动配电网而言，其最受瞩目的问题就是优化调度问题。
4.在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下技术问题：现有调度技术方案，存在电能损耗过高的问题。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种配电网调度方法、装置、电子设备及存储介质，以降低配电网的电能损耗。
6.根据本发明的一方面，提供了一种配电网调度方法，包括：
7.获取配电网运行数据，其中，所述配电网运行数据包括调度日天气信息、历史负荷数据和历史新能源出力数据；
8.基于所述调度日天气信息、历史负荷数据和历史新能源出力数据确定调度日负荷量和新能源出力数据；
9.基于所述调度日负荷量和新能源出力数据确定调度日调度策略；
10.基于预设时间间隔对所述调度日调度策略进行更新，得到日内滚动计划，所述日内滚动计划用于调节配电网中设备的运行状态。
11.根据本发明的另一方面，提供了一种配电网调度装置，包括：
12.配电网运行数据获取模块，用于获取配电网运行数据，其中，所述配电网运行数据包括调度日天气信息、历史负荷数据和历史新能源出力数据；
13.数据预测模块，用于基于所述调度日天气信息、历史负荷数据和历史新能源出力数据确定调度日负荷量和新能源出力数据；
14.调度日调度策略确定模块，用于基于所述调度日负荷量和新能源出力数据确定调度日调度策略；
15.日内滚动计划确定模块，用于基于预设时间间隔对所述调度日调度策略进行更新，得到日内滚动计划，所述日内滚动计划用于调节配电网中设备的运行状态。
16.根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
17.至少一个处理器；
18.以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
19.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本发明任一实施例所述的配电网调度方法。
20.根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，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本发明任一实施例所述的配电网调度方法。
21.本发明实施例的技术方案，通过获取调度日天气信息、历史负荷数据和历史新能源出力数据，实现了配电网运行数据的获取；进而基于调度日天气信息、历史负荷数据和历史新能源出力数据确定调度日负荷量和新能源出力数据，实现了调度日数据的预测；进而基于调度日负荷量和新能源出力数据确定调度日调度策略，实现了调度日整体策略的确定；进而通过每隔一定时间间隔对调度策略进行在线更新优化，得到更为合理的日内滚动计划，从而根据合理的日内滚动计划调节配电网中设备的运行状态，降低配电网调度损耗。
22.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
23.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。
24.图1是根据本发明实施例一提供的一种配电网调度方法的流程图；
25.图2是根据本发明实施例一提供的一种滚动优化原理的示意图；
26.图3是根据本发明实施例二提供的一种配电网调度方法的流程图；
27.图4是根据本发明实施例三提供的一种配电网调度装置的结构示意图；
28.图5是实现本发明实施例的配电网调度方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
29.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。
30.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。
31.实施例一
32.图1为本发明实施例一提供的一种配电网调度方法的流程图，本实施例可适用于配电网调度策略日内滚动更新的情况，该方法可以由配电网调度装置来执行，该配电网调
度装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该配电网调度装置可配置于计算机终端中。如图1所示，该方法包括：
33.s110、获取配电网运行数据，其中，所述配电网运行数据包括调度日天气信息、历史负荷数据和历史新能源出力数据。
34.本实施例中，配电网运行数据是指配电网中各设备运行所产生的数据，可以包括但不限于调度日天气信息，历史负荷数据和历史新能源出力数据。其中，调度日是指实施调度策略的日期，可以为未来日。调度日天气信息是指调度日当前的天气信息。历史负荷数据是指配电网连接负荷设备的相关数据，其中，负荷设备可以包括但不限于储能单元、电动汽车单元等。历史新能源出力数据是指当前光伏、风力等新能源对应的出力数据。
35.示例性的，调度日天气信息可以从天气预报信息中获得；历史负荷数据和历史新能源出力数据可以从配电网系统的数据存储单元获取得到。
36.s120、基于所述调度日天气信息、历史负荷数据和历史新能源出力数据确定调度日负荷量和新能源出力数据。
37.本实施例中，调度日负荷量是指调度日配电网中负荷设备所需电量，为预测量。新能源出力数据是指调度日配电网中新能源所发电出力数据，为预测量。
38.示例性的，可以将调度日天气信息、历史负荷数据和历史新能源出力数据输入至调度日数据预测模型，得到调度日负荷量和新能源出力数据。其中，调度日数据预测模型可以为神经网络模型，可以通过大量配电网运行样本数据训练得到，在神经网络模型训练过程中，神经网络模型可以对调度日天气样本信息、历史负荷样本数据和历史新能源出力样本数据进行特征提取，并基于特征提取信息对神经网络模型参数进行调整，直至神经网络模型预测结果与配电网运行样本数据对应的标签信息的误差满足模型停止训练条件，以得到调度日数据预测模型。
39.s130、基于所述调度日负荷量和新能源出力数据确定调度日调度策略。
40.本实施例中，调度日调度策略是指调度日的全天最优调度计划。
41.具体的，可以通过离线优化调度方法，根据调度日负荷量和新能源出力数据预测得到调度日调度策略。
42.可选的，调度日调度策略包括分布式电源的多个不同输出功率信息，以及电动汽车的多个不同用电功率信息。可以理解的是，通过根据调度日调度策略调节配电网中各分布式电源的工作状态以及调节电动汽车的接入，使电能损耗降低。
43.s140、基于预设时间间隔对所述调度日调度策略进行更新，得到日内滚动计划，所述日内滚动计划用于调节配电网中设备的运行状态。
44.其中，日内滚动计划是指通过滚动优化调度得到的调度策略。与调度日调度策略相比，日内滚动计划为时间更为精细的调度策略。具体而言，随着调度时刻的推进，不断调整优化调度策略，以提升调度策略的合理性，进行根据合理的日内滚动计划对配电网中的运行状态进行调度，降低配电网调度损耗。
45.在一些可选实施例中，基于预设时间间隔对调度日调度策略进行更新，得到日内滚动计划，包括：获取预设时间间隔段内的负荷侧的实际负荷柔性响应分配信息、储能单元的充放电状态信息、分布式可控发电单元机组的实际启停状态信息；基于所述预设时间间隔段内的负荷侧的实际负荷柔性响应分配信息、储能单元的充放电状态信息、分布式可控
发电单元机组的实际启停状态信息对所述调度日调度策略进行更新，得到日内滚动计划。
46.其中，实际负荷柔性响应分配信息是指配电网中柔性负荷的所产生的实际响应分配信息。储能单元的充放电状态信息是指配电网中储能单元的充放电数据。分布式可控发电单元机组的实际启停状态信息是指配电网中各分布式电源的启停工作状态。
47.示例性的，图2是本实施例提供的一种滚动优化原理的示意图。图2中横轴表示滚动优化调度时间，m表示滚动优化调度预测步长，n表示滚动优化调度控制步长，纵轴表示滚动优化调度输出的调度策略，u(k+n)表示k+n时刻的调度策略，u(k+m)表示k+m时刻的调度策略。具体而言，根据实际监测到的[0,k]时间段内的负荷侧的实际负荷柔性响应分配信息、储能单元的充放电状态信息、分布式可控发电单元机组的实际启停状态信息进行预测，得到k+m时刻对应的调度策略，即得到实时的日内滚动计划。例如，若配电网中包括光伏发电装置、风力发电装置和电动汽车负荷，则日内滚动计划可以为光伏发电装置发电50kw，风力发电装置发电30kw，电动汽车负荷放电20kw。
[0048]
表1
[0049][0050]
示例性的，在波动平抑场景与典型运行场景下对本实施例的方法进行了系统损耗测试。对比项为考虑实时电价的方法和短期优化模型下的方法。其中，表1为波动平抑场景下的测试结果，表2为典型运行场景下的测试结果。表中各方法下对应数据单位为(mw)。
[0051]
表2
[0052][0053]
从表1和表2可以看出本实施例的方法在波动平抑场景与典型运行场景下，本实施例所提出的配电网调度方法的系统损耗值低于考虑实时电价的方法和短期优化模型下的方法。
[0054]
本发明实施例的技术方案，通过获取调度日天气信息、历史负荷数据和历史新能源出力数据，实现了配电网运行数据的获取；进而基于调度日天气信息、历史负荷数据和历史新能源出力数据确定调度日负荷量和新能源出力数据，实现了调度日数据的预测；进而基于调度日负荷量和新能源出力数据确定调度日调度策略，实现了调度日整体策略的确定；进而通过每隔一定时间间隔对调度策略进行在线更新优化，得到更为合理的日内滚动计划，从而根据合理的日内滚动计划调节配电网中设备的运行状态，降低配电网调度损耗。
[0055]
实施例二
[0056]
图3为本发明实施例二提供的一种配电网调度方法的流程图，本实施例的方法与上述实施例中提供的配电网调度方法中各个可选方案可以结合。本实施例提供的配电网调度方法进行了进一步优化。可选的，在所述获取配电网运行数据之后，所述方法还包括：基于所述配电网运行数据确定所述配电网运行数据对应的态势感知结果。
[0057]
如图3所示，该方法包括：
[0058]
s210、获取配电网运行数据，其中，所述配电网运行数据包括调度日天气信息、历史负荷数据和历史新能源出力数据。
[0059]
s220、基于所述配电网运行数据确定所述配电网运行数据对应的态势感知结果。
[0060]
本实施例中，态势感知结果是指对配电网运行数据进行安全态势等级评估的结果。换而言之，通过对配电网运行数据进行态势感知处理，可以实现配电网安全态势等级的预测，为配电网的安全运行提供了保障依据。
[0061]
具体的，可以通过态势感知模块对配电网运行数据进行处理，得到配电网运行数据对应的态势感知结果。其中，态势感知模块是预先配置完成的态势感知功能模块，可以用于对配电网运行数据进行态势感知处理。
[0062]
在一些可选实施例中，态势感知模块包括态势察觉层、态势理解层和态势预测层；通过态势感知模块对配电网运行数据进行处理，得到配电网运行数据对应的态势感知结果，包括：通过态势察觉层对配电网运行数据进行处理，得到态势察觉数据；通过态势理解层对态势察觉数据进行处理，得到态势理解数据；通过态势预测层对态势理解数据进行处理，得到配电网运行数据对应的态势感知结果。
[0063]
其中，态势察觉层能够以主动配电网的需求为依据进行配置量测，从而获取分析、控制主动配电网需要的数据，提供态势理解层与态势预测层的信息支持。通过态势察觉层能够灵活进行量测的部署和配置，构建满足鲁棒性、经济性、可靠性、可观性的系统。
[0064]
态势理解层能够分析态势察觉层所提供的数据，对特征信息进行提取，评估主动配电网的供电能力、脆弱性、灵活性、稳定性等特性。脆弱性分析主要是用来对主动配电网面临突发灾害时的恢复能力与不间断供电能力进行评定。灵活性分析主要用于对保障正常供电后主动配电网优化配置现有资源的能力进行考察，以及对快速响应负荷侧实际需求变化的能力进行考察。
[0065]
态势预测层能够预测主动配电网的不确定因素。具体而言，通过安全风险分析和预警技术能够对安全态势评估体系进行构建，并分级安全预警等级。态势预测层使用中需要结合分布式电源间歇性出力波动、电压越限、失负荷等情况对与主动配电网特征相符的安全态势评估体系进行构建，并赋予各指标客观性的权重，以态势的实际影响范围和严重程度为依据构建可靠而安全的预警分级方法。示例性的，配电网运行数据对应的态势感知结果包括严重、较重、一般和安全四个等级，分别可以利用红色、橙色、黄色、蓝色来表示。
[0066]
s230、基于所述调度日天气信息、历史负荷数据和历史新能源出力数据确定调度日负荷量和新能源出力数据。
[0067]
s240、基于所述调度日负荷量和新能源出力数据确定调度日调度策略。
[0068]
s250、基于预设时间间隔对所述调度日调度策略进行更新，得到日内滚动计划，所述日内滚动计划用于调节配电网中设备的运行状态。
[0069]
本发明实施例的技术方案，通过对配电网运行数据进行态势感知处理，可以实现配电网安全态势等级的预测，为配电网的安全运行提供了保障依据。
[0070]
实施例三
[0071]
图4为本发明实施例三提供的一种配电网调度装置的结构示意图。如图4所示，该装置包括：
[0072]
配电网运行数据获取模块310，用于获取配电网运行数据，其中，所述配电网运行数据包括调度日天气信息、历史负荷数据和历史新能源出力数据；
[0073]
数据预测模块320，用于基于所述调度日天气信息、历史负荷数据和历史新能源出力数据确定调度日负荷量和新能源出力数据；
[0074]
调度日调度策略确定模块330，用于基于所述调度日负荷量和新能源出力数据确定调度日调度策略；
[0075]
日内滚动计划确定模块340，用于基于预设时间间隔对所述调度日调度策略进行
更新，得到日内滚动计划，所述日内滚动计划用于调节配电网中设备的运行状态。
[0076]
本发明实施例的技术方案，通过获取调度日天气信息、历史负荷数据和历史新能源出力数据，实现了配电网运行数据的获取；进而基于调度日天气信息、历史负荷数据和历史新能源出力数据确定调度日负荷量和新能源出力数据，实现了调度日数据的预测；进而基于调度日负荷量和新能源出力数据确定调度日调度策略，实现了调度日整体策略的确定；进而通过每隔一定时间间隔对调度策略进行在线更新优化，得到更为合理的日内滚动计划，从而根据合理的日内滚动计划调节配电网中设备的运行状态，降低配电网调度损耗。
[0077]
在一些可选的实施方式中，日内滚动计划确定模块340，具体用于：
[0078]
获取预设时间间隔段内的负荷侧的实际负荷柔性响应分配信息、储能单元的充放电状态信息、分布式可控发电单元机组的实际启停状态信息；
[0079]
基于所述预设时间间隔段内的负荷侧的实际负荷柔性响应分配信息、储能单元的充放电状态信息、分布式可控发电单元机组的实际启停状态信息对所述调度日调度策略进行更新，得到日内滚动计划。
[0080]
在一些可选的实施方式中，所述调度日调度策略包括分布式电源的多个不同输出功率信息，以及电动汽车的多个不同用电功率信息。
[0081]
在一些可选的实施方式中，配电网调度装置还包括：
[0082]
态势感知模块，用于基于所述配电网运行数据确定所述配电网运行数据对应的态势感知结果。
[0083]
在一些可选的实施方式中，态势感知模块，包括：
[0084]
态势感知单元，用于通过态势感知模块对所述配电网运行数据进行处理，得到所述配电网运行数据对应的态势感知结果。
[0085]
在一些可选的实施方式中，所述态势感知模块包括态势察觉层、态势理解层和态势预测层；
[0086]
态势感知单元，具体用于：
[0087]
通过所述态势察觉层对所述配电网运行数据进行处理，得到态势察觉数据；
[0088]
通过所述态势理解层对所述态势察觉数据进行处理，得到态势理解数据；
[0089]
通过所述态势预测层对所述态势理解数据进行处理，得到所述配电网运行数据对应的态势感知结果。
[0090]
在一些可选的实施方式中，所述配电网运行数据对应的态势感知结果包括严重、较重、一般和安全。
[0091]
本发明实施例所提供的配电网调度装置可执行本发明任意实施例所提供的配电网调度方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
[0092]
实施例四
[0093]
图5示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字助理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。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。
[0094]
如图5所示，电子设备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。i/o接口15也连接至总线14。
[0095]
电子设备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允许电子设备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。
[0096]
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，例如配电网调度方法，该方法包括：
[0097]
获取配电网运行数据，其中，所述配电网运行数据包括调度日天气信息、历史负荷数据和历史新能源出力数据；
[0098]
基于所述调度日天气信息、历史负荷数据和历史新能源出力数据确定调度日负荷量和新能源出力数据；
[0099]
基于所述调度日负荷量和新能源出力数据确定调度日调度策略；
[0100]
基于预设时间间隔对所述调度日调度策略进行更新，得到日内滚动计划，所述日内滚动计划用于调节配电网中设备的运行状态。
[0101]
在一些实施例中，配电网调度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/或安装到电子设备10上。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配电网调度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)而被配置为执行配电网调度方法。
[0102]
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)、复杂可编程逻辑设备(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。
[0103]
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。
[0104]
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。
[0105]
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。
[0106]
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。
[0107]
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。
[0108]
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。
[0109]
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。