一种基于融合终端的微电网瞬时能量分配系统的制作方法

本发明涉及微电网控制，具体为一种基于融合终端的微电网瞬时能量分配系统。

背景技术：

1、现有的微电网能量分配通常依赖并网点计量、母线测量以及各类分布式资源的反馈信息进行集中决策；

2、相关技术中，当采集数据存在通信延迟、采样窗口不一致、指令执行未闭环或者部分设备反馈失效时，往往只能直接采用最新到达的数据参与计算，或者简单沿用上一周期结果进行修正；

3、但是在多源数据到达时刻不一致、设备状态持续变化且需要同时兼顾储能、分布式电源和可控负荷协同调节的情况下，现有方案难以准确识别当前真实可调能力，也难以避免历史指令占用与当前缺额计算相互干扰，因此相关技术中的微电网瞬时能量分配方法难以兼顾实时性、准确性和分配连续性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于融合终端的微电网瞬时能量分配系统，避免历史指令占用与当前缺额计算相互干扰，且更易兼顾能量分配的实时性、准确性和分配连续性；本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

2、数据采集单元，在预设的决策周期内，用于接收微电网的并网点计量数据、母线电气量及设备状态数据，并按接收截止时刻形成周期断面数据；

3、数据同步单元，用于提取周期断面数据的时钟偏差及计量特征，结合数据延迟时间确定有效性权重，并将有效数据对齐至统一时间基准以形成瞬时能量状态；

4、缺额计算单元，用于将瞬时能量状态与系统指令记录表匹配以评估未完成量，结合设备响应能力与有效性权重确定在途调节量，并计算扣除在途调节量后的剩余净功率缺额；

5、功率分配单元，用于基于设备运行约束及有效性权重确定可调功率范围，并在可调功率范围内向微电网各设备分配新增调节量；

6、指令下发单元，用于下发包含新增调节量的功率指令，基于通信反馈更新指令状态，并计算执行偏差以修正后续目标功率。

7、可选地，统一时间基准包括由数据采集单元按照决策周期设定的固定周期末时刻，以及因微电网电气参数越限或孤网切换而触发的事件触发时刻；

8、数据采集单元基于接收截止时刻截断并划分当前与下一周期的断面数据。

9、可选地，数据同步单元获取对应采集设备的源端采样结束时刻，加上源端时钟相对于系统融合终端时钟的偏差，得到换算后的采样结束时刻，其与统一时间基准对应的对齐时刻之差即为数据延迟时间；

10、预设参考延迟时间和最大允许延迟时间，且；

11、当时，有效性权重；

12、当时，有效性权重；

13、当时，将对应数据标记为失效且；

14、对于计量窗口平均功率数据，按计量窗口长度与预设标准窗口长度的比值修正有效性权重。

15、可选地，缺额计算单元基于设备爬坡率和系统指令记录表中指令的剩余执行时间确定理论调节上限，并通过有效性权重对该理论调节上限进行折减后，与未完成量比较以确定实际的在途调节量；

16、指令下发单元通过系统指令记录表动态追踪指令从待发送至执行完成或失败的生命周期状态。

17、可选地，缺额计算单元在计算剩余净功率缺额时，依据在途调节量与扣除在途调节量前的功率缺额之间的增减方向一致性，选择性地从剩余净功率缺额中进行扣减或代数加和；

18、超时未完成的到期指令继续占用对应设备同调节方向的可调功率范围，且在指令明确反馈前禁止向状态不明的设备重复下发目标功率差在预设容差内的同方向指令。

19、可选地，剩余净功率缺额的计算公式为：

20、

21、其中，为负荷功率，为网络损耗，为分布式电源功率，为储能功率，为并网点参考功率，为同方向的在途调节量，孤网运行时。

22、可选地，功率分配单元按照设备响应速度由快到慢的顺序对微电网各设备进行分层调用；

23、当上一层设备可调功率范围耗尽时触发层间切换至下一层设备，并在分配时以资源调用量最小、相邻周期指令变化量最小及未分配缺额最小为约束目标确定新增调节量。

24、可选地，当功率反馈失效或数据有效性权重的均值低于预设可信度阈值时，系统触发降级策略：

25、停止新增全局功率分配，控制储能装置和可调分布式电源切换至本地安全控制模式，并保持可控负荷既有状态；

26、通信恢复后，系统基于最新指令反馈状态及模式标志，恢复分配对应设备的新增调节量。

27、本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

28、1.本发明通过提取断面数据的时钟偏差及计量特征，结合数据延迟时间和窗口长度动态确定有效性权重，并将数据对齐至统一时间基准；有效解决了多源数据到达不一致和通信延迟导致的数据失真问题，准确还原微电网真实瞬时能量状态，提升了决策实时性；

29、2.本发明将瞬时状态与指令记录表匹配评估未完成量，结合设备响应能力与有效性权重确定在途调节量，并在计算功率缺额时进行精准扣减或代数加和；避免了历史指令占用与当前缺额计算的相互干扰，防止对状态不明设备重复下发指令，保障了分配连续性；

30、3.本发明设计了针对异常工况的降级保护策略；当功率反馈失效或数据有效性权重的均值低于预设可信度阈值时，系统自动停止新增全局功率分配，控制设备切换至本地安全控制模式；有效避免了设备在通信盲区内执行错误指令，提升了极端环境下的抗风险能力。

1.一种基于融合终端的微电网瞬时能量分配系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于融合终端的微电网瞬时能量分配系统，其特征在于，所述统一时间基准包括由所述数据采集单元按照决策周期设定的固定周期末时刻，以及因微电网电气参数越限或孤网切换而触发的事件触发时刻；

3.根据权利要求1所述的一种基于融合终端的微电网瞬时能量分配系统，其特征在于，所述数据同步单元获取对应采集设备的源端采样结束时刻，加上源端时钟相对于系统融合终端时钟的偏差，得到换算后的采样结束时刻，其与所述统一时间基准对应的对齐时刻之差即为所述数据延迟时间 ；

4.根据权利要求1所述的一种基于融合终端的微电网瞬时能量分配系统，其特征在于，所述缺额计算单元基于设备爬坡率和所述系统指令记录表中指令的剩余执行时间确定理论调节上限，并通过所述有效性权重对该理论调节上限进行折减后，与所述未完成量比较以确定实际的在途调节量；

5.根据权利要求1所述的一种基于融合终端的微电网瞬时能量分配系统，其特征在于，所述缺额计算单元在计算剩余净功率缺额时，依据所述在途调节量与扣除所述在途调节量前的功率缺额之间的增减方向一致性，选择性地从剩余净功率缺额中进行扣减或代数加和；

6.根据权利要求1所述的一种基于融合终端的微电网瞬时能量分配系统，其特征在于，所述剩余净功率缺额的计算公式为：

7.其中，为负荷功率，为网络损耗，为分布式电源功率，为储能功率，为并网点参考功率，为同方向的在途调节量，孤网运行时。

8.根据权利要求1所述的一种基于融合终端的微电网瞬时能量分配系统，其特征在于，所述功率分配单元按照设备响应速度由快到慢的顺序对微电网各设备进行分层调用；

9.根据权利要求1所述的一种基于融合终端的微电网瞬时能量分配系统，其特征在于，当功率反馈失效或数据有效性权重的均值低于预设可信度阈值时，系统触发降级策略：