一种微电网远程数据管理方法与流程

本发明涉及微电网相关，尤其涉及一种微电网远程数据管理方法。

背景技术：

1、微电网是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统，本发明中所指微电网是指由光伏、柴发、储能系统组成的小型发配电系统。

2、微电网主要运行在电力欠发达地区如海岛地区等，由于自然环境较差，给微电网监控维护带来了较多难处，传统的运营监控系统采用本地就近监控，主要通过网线或485串口线等方式接入，这种方式大大限制了运维方式的灵活性，如空间受限、数据传输距离受限等。随着无线网络、互联网、云计算等技术的兴起，当前已经普遍采用无线数据传输进行监控的方式，有效解决了上述的问题，但是由于微电网内部存在多种能源资源和负荷的复杂性，为了保证微电网的安全稳定运行，需要实时监测和远程调控微电网的关键参数。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种微电网远程数据管理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：一种微电网远程数据管理方法，所述方法包括以下步骤：

3、步骤s1：建立数据采集模块，所述数据采集模块在微电网中安装数据采集设备，用于获取微电网内各关键参数的实时数据，包括发电量、负荷状况、电池储能状态；

4、步骤s2：建立数据传输模块，所述数据传输模块通过网络通信手段将步骤s1中数据采集模块获取的实时数据传输到远程管理中心；

5、步骤s3：建立数据处理模块，所述数据处理模块在远程管理中心建立数据处理系统，且对传输过来的微电网数据进行分析和处理，以实现对微电网运行状态的监测和分析；

6、步骤s4：建立远程管理中心，基于数据处理模块的数据处理结果，对微电网进行远程控制和调度，具体包括发电设备的开关控制、电池储能控制、负荷调度，以实现微电网的优化运行。

7、具体的，所述步骤s1中在微电网中安装数据采集设备，其中所述数据采集设备具体为：发电量采集设备：用于实时监测微电网内的发电量，通过测量发电设备的输出功率和能量来获取发电量参数；负荷采集设备：用于实时监测微电网内的负荷状况，负荷采集设备使安装在负载设备和配电箱上的传感器，通过测量负载设备的功率和电流来获取负荷参数。

8、具体的，所述步骤s2中将数据采集模块获取的实时数据传输到远程管理中心，其中在所述数据传输模块传输实时数据时，对实时数据采用ssl/tls加密算法进行加密。

9、具体的，所述步骤s3中对传输过来的微电网数据进行分析和处理的具体步骤为：

10、步骤s31、对步骤s2中传输过来的微电网数据进行预处理，具体包括数据清洗、格式转换、缺失值处理，所述数据清洗去除异常和错误数据，确保数据质量；所述格式转换将数据转换为统一的数据格式；所述缺失值处理通过插补或删除方式填补或剔除缺失的数据；

11、步骤s32、对步骤s1中处理后的微电网数据进行聚合和整合操作，所述聚合操作将数据按照不同的时间粒度进行汇总，获得更高层次的分析和监测；所述整合操作将来自不同数据源的数据进行合并，得到全面的微电网状态信息；

12、步骤s33、利用步骤s32中处理后的微电网数据，建立arima时间序列模型，并进行负荷预测分析，得出分析结果；

13、步骤s34、基于步骤s33中微电网数据分析结果，设置阈值和规则，当运行状态达到预设的警戒值时，发出警报，并触发相应的控制策略；

14、步骤s35、将步骤s34的分析结果进行可视化展示，并生成相应的报告。

15、具体的，所述步骤s33中，在建立arima时间序列模型之前先对微电网数据进行初步分析，计算各个时间段的平均负荷、最大负荷、负荷波动范围统计指标，确定负荷的整体分布特征和趋势变化。

16、具体的，所述步骤s33中建立的arima时间序列模型，其定义如下：

17、y(t)＝c+φ(1)×y(t-1)+…+φ§×y(t-p)+ε(t)-θ(1)×ε(t-1)-…-θ(q)×ε(t-q)

18、其中，y(t)表示时间t时刻的负荷值，c为常数，φ和θ分别为模型的自回归系数和移动平均系数，p和q分别为自回归阶数和滑动平均阶数，ε(t)为噪声项。

19、具体的，所述arima时间序列模型进行负荷预测的具体步骤如下：

20、步骤331、对微电网数据的原始负荷数据进行稳定性检验，如果不满足平稳性假设，需要进行差分操作来使其平稳化；

21、步骤332、根据平稳化后的负荷数据，使用统计方法估计模型中的参数，具体包括自回归阶数p、差分阶数d和移动平均阶数q；

22、步骤333、对拟合的arima模型进行诊断，检查模型残差的正态性、自相关性和残差的平稳性；

23、步骤334、根据训练好的arima时间序列模型，进行负荷的预测，将给定负荷数据历史观测值作为输入，通过arima时间序列模型的递推关系，得到未来时刻的负荷预测结果。

24、与现有技术相比，本发明达到的有益效果如下：

25、1、实时监测与远程控制：通过建立数据采集模块、数据传输模块和数据处理模块，本发明实现微电网内关键参数的实时监测与远程控制，这使得微电网管理中心能够及时了解微电网的运行状态，并远程控制发电设备、负荷和储能系统，以满足微电网的需求和优化运行。

26、2、提高可靠性与安全性：本发明通过实时数据采集和传输，能够快速获取微电网内各参数的实时信息，并通过数据处理模块进行准确分析和判断，这有助于管理中心及时发现潜在问题和异常情况，并采取相应的控制策略进行调整，从而提高微电网的可靠性和安全性。

27、3、优化能源管理：通过远程控制和调度，本发明使得微电网能够灵活调整发电设备的输出功率、负荷的分配和储能系统的充放电策略，实现能源的高效利用。这有助于优化微电网的能源管理，提升能源利用效率，减少能源浪费和成本。

28、4、方便操作和维护：采用远程数据管理方法，管理中心无需实地操作设备，只需通过远程控制系统进行操作和调度。这使得操作和维护更加方便和灵活，减少人员的物理接触和出差频率，同时降低操作风险和成本。

29、综上所述，本发明提供的微电网远程数据管理方法能够实现实时监测与远程控制，提高微电网的可靠性和安全性，优化能源管理，并带来方便的操作和维护，这对于微电网的管理和运维具有重要意义，可推动微电网的卓越发展和推广应用。

技术特征：

1.一种微电网远程数据管理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种微电网远程数据管理方法，其特征在于，所述步骤s1中在微电网中安装数据采集设备，其中所述数据采集设备具体为：发电量采集设备：用于实时监测微电网内的发电量，通过测量发电设备的输出功率和能量来获取发电量参数；负荷采集设备：用于实时监测微电网内的负荷状况，负荷采集设备使安装在负载设备和配电箱上的传感器，通过测量负载设备的功率和电流来获取负荷参数。

3.根据权利要求2所述的一种微电网远程数据管理方法，其特征在于，所述步骤s2中将数据采集模块获取的实时数据传输到远程管理中心，其中在所述数据传输模块传输实时数据时，对实时数据采用ssl/tls加密算法进行加密。

4.根据权利要求3所述的一种微电网远程数据管理方法，其特征在于，所述步骤s3中对传输过来的微电网数据进行分析和处理的具体步骤为：

5.根据权利要求4所述的一种微电网远程数据管理方法，其特征在于，所述步骤s33中，在建立arima时间序列模型之前先对微电网数据进行初步分析，计算各个时间段的平均负荷、最大负荷、负荷波动范围统计指标，确定负荷的整体分布特征和趋势变化。

6.根据权利要求5所述的一种微电网远程数据管理方法，其特征在于，所述步骤s33中建立的arima时间序列模型，其定义如下：

7.根据权利要求6所述的一种微电网远程数据管理方法，其特征在于，所述arima时间序列模型进行负荷预测的具体步骤如下：

技术总结
本发明提供一种微电网远程数据管理方法，本发明通过建立数据采集模块、数据传输模块和数据处理模块配合远程管理中心，实现对微电网内各关键参数的采集、传输和处理，从而实现对微电网运行状态的实时监测和远程控制，通过此方法，微电网管理中心能够远程实时了解微电网的运行情况，及时发现潜在问题和异常情况，并通过远程控制对发电设备、负荷和储能系统进行调度和优化，以实现微电网的高效能源管理和稳定运行，该微电网远程数据管理方法具有操作方便、安全可靠、能源优化等益效，适用于微电网的运维和管理，有助于推动微电网的可持续发展与应用。

技术研发人员：李中中,马立红,李思凡,张昌俊,符林贝,周航,王海生,覃丹
受保护的技术使用者：海南电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11