本發明涉及電力，尤其涉及一種基于云邊協同架構的主配網協同多時間尺度協同能力評估分析裝置。

背景技術：

1、在當今的電力系統中，配電網與主網的協同運行對于保障電力供應的在當今電力系統中，配電網與主網的協同運行對于保障電力供應的穩定性、可靠性和高效性起著至關重要的作用，隨著電力需求的持續增長、新能源的廣泛接入以及分布式能源的快速發展，傳統的電力系統運行模式面臨著諸多嚴峻挑戰。

2、一方面，配電網作為直接面向用戶的電力網絡，其運行狀態的穩定性和可靠性直接影響著用戶的用電體驗，然而，現有配電網在調節能力、響應速度和容量適應性方面存在顯著短板。例如，配電網的調節能力通常較為有限，難以快速響應電力負荷的劇烈變化，在秒級調節能力方面，當電力系統發生頻率波動時，配電網往往無法有效進行調頻，導致頻率不穩定，進而影響電力設備的安全運行，對于分鐘級調節能力，面對負荷需求的快速爬升，配電網中的電源和儲能設備往往不能快速調整輸出功率，難以滿足負荷的快速增長，而在小時級調節能力方面，面對調峰需求，傳統配電網難以有效調整負荷，難以適應不同時間段的電力需求變化，影響系統的整體調度效率。

3、另一方面，主網與配電網之間的信息交互與協同機制尚不完善，主網調度控制人員難以實時準確地掌握配電網在不同時間尺度下的調節能力，導致無法充分發揮配電網的潛力，傳統的配電網調度模式無法充分利用大數據、云計算及邊緣計算的優勢進行動態調整和預測調度，導致主網與配電網之間的協調能力不足，無法應對系統中的突發變化和需求波動，在實際電力系統調度過程中，由于缺乏對主配網之間交互功率的精準監測與分析，功率分配不合理、能源浪費等問題難以避免。

4、隨著配網內部分布式光伏等新能源的快速發展，電力系統面臨著新的挑戰，分布式光伏輸出功率的間歇性和不確定性要求主網調節資源進行支撐。然而，現有的主網與配電網在分布式光伏的協調管理方面尚存諸多不足，主網調度人員難以實時掌握分布式光伏的運行狀態，導致調節時機不準，進而影響電壓穩定性和功率平衡，威脅電網的整體安全。

技術實現思路

1、本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本技術的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。

2、鑒于上述現有存在的問題，提出了本發明。因此，本發明提供了一種基于云邊協同架構的主配網協同多時間尺度協同能力評估分析裝置解決傳統電力系統中配電網與主網之間的協同運行問題，提升電力系統的穩定性、可靠性和調度效率。

3、為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

4、第一方面，本發明提供了一種基于云邊協同架構的主配網協同多時間尺度協同能力評估分析裝置，包括：多時間尺度評估模塊，用于對配電網多種需求的調控能力進行評估，輸出評估結果；

5、交互功率監測模塊，用于實時監測主配網之間的交互功率；

6、通信模塊，用于將所述多時間尺度評估模塊的評估結果以及交互功率監測模塊的分析結果，發送給主網調度控制中心；

7、數據處理模塊，用于對所述交互功率監測模塊采集的數據進行分析計算，得到功率計算結果；

8、自診斷模塊，用于基于所述評估結果以及功率計算結果，對各個模塊進行運行狀態監測和故障診斷。

9、作為本發明所述的基于云邊協同架構的主配網協同多時間尺度協同能力評估分析裝置的一種優選方案，其中：所述多時間尺度評估模塊工作流程包括：

10、對不同調節需求的不同級別調節能力進行評估；

11、在評估過程中同時考慮配電網潮流方程的約束；

12、通過對配電網中各類電源、儲能設備以及負荷的實時監測和分析，確定不同時間尺度下的可調節能力。

13、作為本發明所述的基于云邊協同架構的主配網協同多時間尺度協同能力評估分析裝置的一種優選方案，其中：所述交互概率監測工作流程包括：

14、所述交互功率監測模塊設置于配網與主網的接入點處，通過安裝多個同樣規格的傳感器，獲取冗余數據，實時監測主配網之間的交互功率。

15、作為本發明所述的基于云邊協同架構的主配網協同多時間尺度協同能力評估分析裝置的一種優選方案，其中：所述通信模塊工作流程包括：

16、所述通信模塊通過通信加密協議，將多時間尺度評估結果、交互功率監測分析結果、配電網網絡參數以及配電網各節點實時運行功率傳輸發送至主網調度控制中心，以進行數據校驗。

17、作為本發明所述的基于云邊協同架構的主配網協同多時間尺度協同能力評估分析裝置的一種優選方案，其中：所述多時間尺度評估模塊工作流程還包括：

18、所述多時間尺度評估模塊通過配電網潮流方程結合數據，獲得全配電網全部節點運行信息，并發現傳感器數據存在故障的位置；

19、當傳感器數據中斷時，根據歷史數據，按照給定長度的時間窗口進行求平均值，進行數據補充。

20、作為本發明所述的基于云邊協同架構的主配網協同多時間尺度協同能力評估分析裝置的一種優選方案，其中：所述配電網潮流方程包括：

21、

22、其中，pi表示節點i的有功功率，vi表示節點i的電壓幅值，θij表示節點i與節點j之間的電壓相位差，gij表示節點i和節點j之間的導納矩陣的實部，bij表示節點i和節點j之間的導納矩陣的虛部，n表示總節點數。

23、作為本發明所述的基于云邊協同架構的主配網協同多時間尺度協同能力評估分析裝置的一種優選方案，其中：所述自診斷模塊工作流程包括：

24、通過潮流方程計算結果，得到每個節點的功率和電壓分布；

25、通過比較潮流方程計算結果與傳感器數據，得到數據差值，對各個模塊進行運行狀態監測和故障診斷；

26、若所述數據差值超過預設閾值，則判斷數據異常，觸發數據校驗或報警機制。

27、第二方面，本發明提供了一種基于云邊協同架構的主配網協同多時間尺度協同能力評估分析方法，包括：

28、對配電網多種需求的調控能力進行評估，輸出評估結果；

29、實時監測主配網之間的交互功率；

30、將所述多時間尺度評估模塊的評估結果以及交互功率監測模塊的分析結果，發送給主網調度控制中心；

31、對所述交互功率的數據進行分析計算，得到功率計算結果；

32、基于所述評估結果以及功率計算結果，對各個模塊進行運行狀態監測和故障診斷。

33、第三方面，本發明提供了一種電子設備，包括：

34、存儲器和處理器；

35、所述存儲器用于存儲計算機可執行指令，所述處理器用于執行所述計算機可執行指令，該計算機可執行指令被處理器執行時實現所述基于云邊協同架構的主配網協同多時間尺度協同能力評估分析裝置的步驟。

36、第四方面，本發明提供了一種計算機可讀存儲介質，其存儲有計算機可執行指令，該計算機可執行指令被處理器執行時實現所述基于云邊協同架構的主配網協同多時間尺度協同能力評估分析裝置的步驟。

37、與現有技術相比，本發明的有益效果：本發明通過多時間尺度評估模塊、通信模塊、交互功率監測模塊、數據處理模塊和自診斷模塊在內的多個組成部分，能夠實現對配電網多時間尺度調節能力的準確評估，實時監測配電網與主網之間的交互功率，為主網調度控制提供可靠的決策依據，通過多維度的信息感知、分析和智能決策，優化主配網的調度效率，提高電力系統的整體可靠性和經濟性。