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专利号: 202511404817X
申请人: 安徽皖水水务发展有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高低压配电柜监控方法,其特征在于,包括:

配置预设前视窗口与预设采样间隔,登记系统参数及可控负载支路参数,其中,系统参数包括供电设备额定功率、系统延迟参数及安全阈值,可控负载支路参数包括负载功率、可操作时间范围、最小操作时长及优先级权重;

采集配电柜运行数据,通过负载预测模型输出预设前视窗口内的负载预测序列;基于储能设备的放电状态、额定容量、目标恢复时间及充能上限,建立充能功率曲线;依据供电设备额定功率与负载预测序列计算供电裕度,并基于充能功率曲线与供电裕度计算冲突累积量,冲突累积量为预设前视窗口内充能功率超出供电裕度的累积量;

将冲突累积量与安全阈值对比,确定需消除的冲突缺口;

针对每个可控负载支路,计算对应的冲突缺口的削减贡献及单位优先级的贡献效能,包括:对每个可控负载支路,读取对应的可操作时间范围、最小操作时长、负载功率,按预设采样间隔,将可操作时间范围离散为索引区间,起始索引为向上取整可操作时间范围起始值除以预设采样间隔,结束索引为向下取整可操作时间范围结束值除以预设采样间隔,并将最小操作时长换算为离散点数,为向上取整最小操作时长除以预设采样间隔;

在索引区间内生成起始位置集合,集合元素为离散索引,且每个起始位置满足起始位置加离散点数减一小于等于结束索引;

以供电设备额定功率减去负载预测序列得到供电裕度序列;

对起始位置集合中任一起始位置,仅在起始位置至起始位置加离散点数减一的索引范围内,将供电裕度序列对应的供电裕度增加负载功率,得到更新后的供电裕度序列;基于更新后的供电裕度序列与充能功率曲线,计算更新后的冲突点序列,更新后冲突点为取零和充能功率减更新后供电裕度中的较大值;计算面积削减量,面积削减量为冲突累积量减去更新后冲突累积量的结果,更新后冲突累积量为更新后冲突点序列乘以预设采样间隔再求和的结果;

取所有起始位置的面积削减量中的最大值,作为对应的可控负载支路的削减贡献;

读取可控负载支路的支路优先级权重,计算单位优先级的贡献效能;贡献效能为削减贡献除以优先级权重的结果;

基于贡献效能选择最优操作集合,使最优操作集合的总削减贡献不小于冲突缺口;确定冲突起始时间,结合系统延迟参数生成操作指令下发时刻,向最优操作集合中的可控负载支路下发操作指令。

2.根据权利要求1所述的一种高低压配电柜监控方法,其特征在于,采集配电柜运行数据,通过负载预测模型输出预设前视窗口内的负载预测序列,包括:在预设前视窗口内,对配电柜运行数据按预设采样间隔进行时间对齐生成对齐负载序列;

对对齐负载序列进行异常抑制并以供电设备额定功率为上界、零为下界实施边界裁剪生成清洁负载序列;

基于清洁负载序列按预设采样间隔构建模型输入窗口;

通过模型输入窗口调用负载预测模型生成负载预测序列。

3.根据权利要求2所述的一种高低压配电柜监控方法,其特征在于,基于储能设备的放电状态、额定容量、目标恢复时间及充能上限,建立充能功率曲线,包括:将已放出的电量占额定容量的百分比作为放电状态;

计算放电状态与额定容量的乘积得到需恢复能量;

计算需恢复能量与目标恢复时间的比值作为平均充能功率,并取平均充能功率和充能上限中的较小值作为基准充能功率;

按以下步骤生成充能功率曲线:

初始化剩余需恢复能量,将剩余需恢复能量的初始值设置为需恢复能量;同时确定时间步序号,时间步序号从一开始,最大时间步序号等于预设前视窗口内的采样时刻数量;

计算每个时间步的可用充能功率,可用充能功率等于对应的剩余需恢复能量除以剩余时间;其中,剩余时间为预设前视窗口的终止时刻减去当前时间步对应的相对时刻;

取时间步的可用充能功率与基准充能功率中的较小值作为时间步的充能功率,并按充能功率执行充能处理,得到下一个时间步的剩余需恢复能量;

获取每个时间步的充能功率,以形成充能功率曲线。

4.根据权利要求3所述的一种高低压配电柜监控方法,其特征在于,依据供电设备额定功率与负载预测序列计算供电裕度,并基于充能功率曲线与供电裕度计算冲突累积量,包括:将供电裕度序列中每个小于零的数值置零处理;

计算充能功率曲线减去供电裕度序列在相同采样时刻的差值,得到初始冲突点序列;对初始冲突点序列中的每个负值进行置零处理,得到冲突点序列;

计算冲突点序列中每个值与预设采样间隔的乘积,并求和处理,得到预设前视窗口内的冲突累积量。

5.根据权利要求4所述的一种高低压配电柜监控方法,其特征在于,将冲突累积量与安全阈值对比,确定需消除的冲突缺口,包括:计算冲突累积量与安全阈值的差值;

若差值大于等于零,则标记存在冲突缺口,且将差值作为冲突缺口量;

若差值小于零,则标记不存在冲突缺口。

6.根据权利要求5所述的一种高低压配电柜监控方法,其特征在于,基于贡献效能选择最优操作集合,使最优操作集合的总削减贡献不小于冲突缺口,包括:将可控负载支路按照单位优先级的贡献效能从大到小进行排序,得到有序支路序列;

按照有序支路序列采用贪心方式依次选入支路:

初始化最优操作集合为空集,总削减贡献为零;

依次选取有序支路序列中的可控负载支路加入最优操作集合,每加入一条可控负载支路就将总削减贡献更新为原来的总削减贡献与对应的削减贡献之和;当总削减贡献大于或者等于冲突缺口量时停止选取,或者当候选集中所有可控负载支路都被选入时停止选取,并输出最优操作集合。

7.根据权利要求6所述的一种高低压配电柜监控方法,其特征在于,确定冲突起始时间,结合系统延迟参数生成操作指令下发时刻,向最优操作集合中的可控负载支路下发操作指令,包括:读取冲突点序列、预设采样间隔和预设前视窗口内所有采样时刻;

找到首个冲突采样点,首个冲突采样点为所有采样时刻中首个冲突点序列数值大于零的采样时刻;将采样时刻通过预设采样间隔换算为相对时间;

读取系统延迟参数,将相对时间减去系统延迟参数得到相对下发时间;若相对下发时间小于零,则将相对下发时间置零处理;将相对下发时间加上预设前视窗口的起始时刻,得到操作指令下发时刻;

在操作指令下发时刻,对最优操作集合中的每个可控负载支路,设置生效时刻为操作指令下发时刻与该可控负载支路的可操作时间范围起始值对应时刻两者中的较大者,并将持续时间设置为该可控负载支路的最小操作时长,向其下发断开指令。

8.一种高低压配电柜监控平台,应用于权利要求1-7所述的一种高低压配电柜监控方法中,其特征在于,包括:数据配置模块,配置预设前视窗口与预设采样间隔,登记系统参数及可控负载支路参数,其中,系统参数包括供电设备额定功率、系统延迟参数及安全阈值,可控负载支路参数包括负载功率、可操作时间范围、最小操作时长及优先级权重;

数据采集模块,采集配电柜运行数据,通过负载预测模型输出预设前视窗口内的负载预测序列;基于储能设备的放电状态、额定容量、目标恢复时间及充能上限,建立充能功率曲线;依据供电设备额定功率与负载预测序列计算供电裕度,并基于充能功率曲线与供电裕度计算冲突累积量,冲突累积量为预设前视窗口内充能功率超出供电裕度的累积量;

冲突判定模块,将冲突累积量与安全阈值对比,确定需消除的冲突缺口;

指令下发模块,针对每个可控负载支路,计算对应的冲突缺口的削减贡献及单位优先级的贡献效能,包括:对每个可控负载支路,读取对应的可操作时间范围、最小操作时长、负载功率,按预设采样间隔,将可操作时间范围离散为索引区间,起始索引为向上取整可操作时间范围起始值除以预设采样间隔,结束索引为向下取整可操作时间范围结束值除以预设采样间隔,并将最小操作时长换算为离散点数,为向上取整最小操作时长除以预设采样间隔;

在索引区间内生成起始位置集合,集合元素为离散索引,且每个起始位置满足起始位置加离散点数减一小于等于结束索引;

以供电设备额定功率减去负载预测序列得到供电裕度序列;

对起始位置集合中任一起始位置,仅在起始位置至起始位置加离散点数减一的索引范围内,将供电裕度序列对应的供电裕度增加负载功率,得到更新后的供电裕度序列;基于更新后的供电裕度序列与充能功率曲线,计算更新后的冲突点序列,更新后冲突点为取零和充能功率减更新后供电裕度中的较大值;计算面积削减量,面积削减量为冲突累积量减去更新后冲突累积量的结果,更新后冲突累积量为更新后冲突点序列乘以预设采样间隔再求和的结果;

取所有起始位置的面积削减量中的最大值,作为对应的可控负载支路的削减贡献;

读取可控负载支路的支路优先级权重,计算单位优先级的贡献效能;贡献效能为削减贡献除以优先级权重的结果;

基于贡献效能选择最优操作集合,使最优操作集合的总削减贡献不小于冲突缺口;确定冲突起始时间,结合系统延迟参数生成操作指令下发时刻,向最优操作集合中的可控负载支路下发操作指令。