高渗透率未监测光伏发电的配电系统状态估计方法及系统与流程

本发明涉及数据处理技术，尤其涉及一种高渗透率未监测光伏发电的配电系统状态估计系统。

背景技术：

1、高渗透率配电系统中具有较多的光伏设备，光伏设备可以为配电系统提供清洁能源，是配电系统较为重要的电能来源。其中，光伏设备的数据的获取是配电系统的重要部分，其是配电系统电能调配等操作的数据的基础。

2、目前，由于光伏侧的测量单元是唯一的信息来源，当今配电系统状态估计方法面临可用数据有限的挑战，安装相应光伏设备数量的测量单元可以提高网络的可视性，但成本高。

3、因此，如何结合有限的测量单元对整个配电系统中的光伏数据进行预测成为了急需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种高渗透率未监测光伏发电的配电系统状态估计方法及系统，可以结合有限的测量单元对整个配电系统中的光伏数据进行预测。

2、本发明实施例的第一方面，提供一种高渗透率未监测光伏发电的配电系统状态估计方法，包括：

3、服务器对配电网中所有光伏发电节点分类得到第一节点集合和第二节点集合，所述第一节点集合内的光伏发电节点具有电能采集设备，所述第二节点集合内的光伏发电节点不具有电能采集设备；

4、服务器提取第二光伏节点集合内每个第二光伏发电节点的第二发电特征，将所述第二发电特征与第一节点集合内第一光伏发电节点的第一发电特征依次比对，确定一个第一发电特征为第三发电特征；

5、服务器将所述第三发电特征与相应的第二发电特征进行比对，得到区别特征，基于所述区别特征得到相应第二光伏发电节点和第一光伏发电节点的发电关系信息，统计所有第二光伏发电节点分别对应的第一光伏发电节点、发电关系生成状态估计对应表存储至数据库；

6、服务器基于电能采集设备获取第一光伏发电节点的第一电能信息，并基于所述状态估计对应表、第一电能信息生成与第二光伏发电节点对应的第二电能信息，根据所述第一电能信息、第二电能信息生成配电系统状态估计数据。

7、可选的，所述服务器提取第二光伏节点集合内每个第二光伏发电节点的第二发电特征，将所述第二发电特征与第一节点集合内第一光伏发电节点的第一发电特征依次比对，确定一个第一发电特征为第三发电特征，包括：

8、服务器依次获取第二光伏节点集合内每个第二光伏发电节点的第二发电特征，所述第二发电特征至少包括位置特征信息、规格特征信息、使用时间信息；

9、将第二发电特征与第一节点集合内第一光伏发电节点的第一发电特征依次比对，得到第二发电特征与每个第一发电特征的特征相近系数；

10、若最大的特征相近系数大于等于第一预设值，则将最大的特征相近系数所对应的第一发电特征作为第三发电特征；

11、若最大的特征相近系数小于第一预设值，则与用户交互确定与相应第二发电特征对应的第三发电特征。

12、可选的，所述若最大的特征相近系数小于第一预设值，则与用户交互确定与相应第二发电特征对应的第三发电特征，包括：

13、若最大的特征相近系数小于第一预设值，则生成与相应第二发电特征所对应的特征选择交互表，所述特征选择交互表中具有按照特征相近系数降序排序的第一发电特征；

14、管理员根据所述特征选择交互表选择其中一个第一发电特征，作为与相应第二发电特征对应的第三发电特征。

15、可选的，所述将第二发电特征与第一节点集合内第一光伏发电节点的第一发电特征依次比对，得到第二发电特征与每个第一发电特征的特征相近系数，包括：

16、将第二发电特征的位置特征信息与第一发电特征的位置特征信息计算得到位置差值信息，根据所述位置差值信息、预设位置常数值的比值得到位置差别向量值；

17、将第二发电特征的规格特征信息与第一发电特征的规格特征信息相减得到规格差值信息，根据所述规格差值信息、第二发电特征的规格特征信息的比值得到规格差别向量值；

18、将第二发电特征的使用时间信息与第一发电特征的使用时间信息相减得到时间差值信息，根据所述时间差值信息、第二发电特征的使用时间信息的比值得到时间差别向量值；

19、对所述位置差别向量值、规格差别向量值、时间差别向量值进行绝对值化处理后，进行计算得到第二发电特征与每个第一发电特征的特征相近系数。

20、可选的，所述对所述位置差别向量值、规格差别向量值、时间差别向量值进行绝对值化处理后，进行计算得到第二发电特征与每个第一发电特征的特征相近系数，包括：

21、基于预设的位置差别权重、规格差别权重以及时间差别权重，分别对位置差别向量值、规格差别向量值、时间差别向量值进行加权处理后相加，得到第一区别融合数值；

22、将预设常数值除以所述第一区别融合数值得到相应第二发电特征与相应第一发电特征的特征相近系数。

23、可选的，所述服务器将所述第三发电特征与相应的第二发电特征进行比对，得到区别特征，基于所述区别特征得到相应第二光伏发电节点和第一光伏发电节点的发电关系信息，统计所有第二光伏发电节点分别对应的第一光伏发电节点、发电关系生成状态估计对应表存储至数据库，包括：

24、服务器将所述第三发电特征与相应的第二发电特征进行比对，得到区别特征，所述区别特征包括第三发电特征与相应第二发电特征的位置差别向量值、规格差别向量值、时间差别向量值；

25、服务器基于预设策略对所述差别向量值、规格差别向量值、时间差别向量值的数量关系进行分析，得到相对应标签特征和发电变化特征，所述发电变化特征至少包括发电增加信息、发电减少信息以及发电同步信息；

26、生成与每个第二光伏发电节点所对应的第一光伏发电节点、相对应的标签特征和发电变化特征，将所述标签特征和发电变化特征填入至状态估计对应表内后存储至数据库。

27、可选的，所述服务器基于预设策略对所述差别向量值、规格差别向量值、时间差别向量值的数量关系进行分析，得到相对应标签特征和发电变化特征，所述发电变化特征至少包括发电增加信息、发电减少信息以及发电同步信息，包括：

28、若所述位置差别向量值处于预设位置区间内，则判断所述第三发电特征与相应第二发电特征的照度相对应，生成对第三发电特征的第一标签；

29、若所述位置差别向量值不位于预设位置区间内，则判断所述第三发电特征与相应第二发电特征的照度待确定，生成对第三发电特征的第二标签；

30、若所述规格差别向量值大于0则判断在规格维度具有发电增加信息，若所述规格差别向量值小于0则判断在规格维度具有发电减少信息，若所述规格差别向量值等于0则判断在规格维度具有发电同步信息；

31、若所述时间差别向量值大于0则判断在时间维度具有发电减少信息，若所述时间差别向量值小于0则判断在时间维度具有发电增加信息，若所述时间差别向量值等于0则判断在时间维度具有发电同步信息。

32、可选的，所述服务器基于电能采集设备获取第一光伏发电节点的第一电能信息，并基于所述状态估计对应表、第一电能信息生成与第二光伏发电节点对应的第二电能信息，根据所述第一电能信息、第二电能信息生成配电系统状态估计数据，包括：

33、服务器基于电能采集设备获取所有第一光伏发电节点的第一电能信息后，选取第二光伏发电节点和相对应的状态估计对应表；

34、基于所述状态估计对应表确定第三发电特征所对应的第一光伏发电节点的第一电能信息，将所述第一电能信息作为第三电能信息；

35、根据所述第三电能信息、状态估计对应表内的标签特征和发电变化特征进行计算，得到与第二光伏发电节点所对应的第二电能信息；

36、在判断得到所有第二光伏发电节点的第二电能信息后，统计所有的第一电能信息、第二电能信息之和得到总电能估计信息，根据所有的第一电能信息、第二电能信息以及总电能估计信息生成配电系统状态估计数据。

37、可选的，所述根据所述第三电能信息、状态估计对应表内的标签特征和发电变化特征进行计算，得到与第二光伏发电节点所对应的第二电能信息，包括：

38、根据所述状态估计对应表对预设计算单元进行筛选后组装成相对应的处理模型，所述预设计算单元包括照度计算单元、规格计算单元以及时间计算单元；

39、若所述处理模型中具有照度计算单元，则将第二发电特征对应的日照强度、第三发电特征对应的日照强度量化处理后差值计算，得到照度差别向量；

40、若所述日照强度差值大于0则判断在日照维度具有发电增加信息，若所述日照强度差值小于0则判断在日照维度具有发电减少信息；

41、根据每个维度相对应的发电增加信息、发电减少信息，分别确定照度计算单元、规格计算单元以及时间计算单元对应的电能转换系数；

42、根据所有维度的电能转换系数综合后与第三电能信息相乘，得到与第二光伏发电节点所对应的第二电能信息。

43、可选的，所述根据所述状态估计对应表对预设计算单元进行筛选后组装成相对应的处理模型，所述预设计算单元包括照度计算单元、规格计算单元以及时间计算单元，包括：

44、若判断状态估计对应表内具有第二标签，且第二发电特征对应的日照强度、第三发电特征对应的日照强度不对应，则选取照度计算单元；

45、若判断状态估计对应表内具有规格维度的发电增加信息或发电减少信息，则选取规格计算单元；

46、若判断状态估计对应表内具有时间维度的发电增加信息或发电减少信息，则选取时间计算单元；

47、若判断挑选出至少一个照度计算单元、规格计算单元以及时间计算单元，则按照预设策略对照度计算单元、规格计算单元或时间计算单元进行组装得到处理模型。

48、可选的，还包括：

49、若判断未挑选出照度计算单元、规格计算单元以及时间计算单元，则直接将第三电能信息作为第二电能信息。

50、可选的，通过以下步骤得到不同维度的电能转换系数，包括：

51、选中第一组光伏发电板，所述第一组光伏发电板具有相同的规格、相同的使用时间，将第一组光伏发电节板放置于不同的照度下，得到相应的输出电能信息，通过不同照度下的输出电能信息之比得到照度维度下的电能转换系数；

52、选中第二组光伏发电板，所述第二组光伏发电板具有相同的照度、相同的使用时间，所述第二组光伏发电节板具有不同的规格，得到相应的输出电能信息，通过不同规格下不同的输出电能信息之比得到规格维度下的电能转换系数；

53、选中第三组光伏发电板，所述第三组光伏发电板具有相同的照度、相同的规格，所述第二组光伏发电节板具有不同的使用时间，得到相应的输出电能信息，通过不同使用时间下不同的输出电能信息之比得到使用时间维度下的电能转换系数。

54、本发明实施例的第二方面，提供一种高渗透率未监测光伏发电的配电系统状态估计系统，包括：

55、分类模块，用于使服务器对配电网中所有光伏发电节点分类得到第一节点集合和第二节点集合，所述第一节点集合内的光伏发电节点具有电能采集设备，所述第二节点集合内的光伏发电节点不具有电能采集设备；

56、比对模块，用于使服务器提取第二光伏节点集合内每个第二光伏发电节点的第二发电特征，将所述第二发电特征与第一节点集合内第一光伏发电节点的第一发电特征依次比对，确定一个第一发电特征为第三发电特征；

57、关系生成模块，用于使服务器将所述第三发电特征与相应的第二发电特征进行比对，得到区别特征，基于所述区别特征得到相应第二光伏发电节点和第一光伏发电节点的发电关系信息，统计所有第二光伏发电节点分别对应的第一光伏发电节点、发电关系生成状态估计对应表存储至数据库；

58、数据生成模块，用于使服务器基于电能采集设备获取第一光伏发电节点的第一电能信息，并基于所述状态估计对应表、第一电能信息生成与第二光伏发电节点对应的第二电能信息，根据所述第一电能信息、第二电能信息生成配电系统状态估计数据。

59、有益效果1、本方案会先依据有无电能采集设备对光伏发电节点分类得到第一节点集合和第二节点集合，然后以第一节点集合为数据基础，来对第二节点集合的数据进行预测。其中，本方案会提取两个集合内发电特征进行比对，得到相关的比对数据，然后结合比对数据得到状态估计对应表，最后结合状态估计对应表、第一电能信息生成与第二光伏发电节点对应的第二电能信息。通过上述方式，可以结合有限的测量单元对整个配电系统中的光伏数据进行预测。

60、2、本方案在得到比对数据的过程中，会结合位置特征信息、规格特征信息、使用时间信息三个维度进行综合比对，得到第二发电特征与每个第一发电特征的特征相近系数，然后利用特征相近系数来确定相应的第三发电特征。其中，在进行确定时，有自动确定和主动确定两种方式，本方案会依据不同的情况进行不同方式的确定。另外，在进行计算时，本方案会先计算每个维度的数据，然后进行综合，得到特征相近系数，最后，利用状态估计对应表对相关的数据进行统计存储，其中，存储时还会存储发电变化特征，即发电增加信息、发电减少信息以及发电同步信息，用户后续的计算。

61、3、本方案在进行数据计算时，由于是参照位置、规格和时间3个维度进行计算的，而不同维度有不同的计算策略，为了使得计算结果较为准确，本方案会结合实际情况对计算模型进行组装，得到组装后的处理模型，通过上述方式，可以结合实际情况来对处理模型进行灵活组合，使得计算结果较为准确。