[发明专利]一种基于物联网技术的智能配电网及其数据模型构建方法

权利要求书

1.一种基于物联网技术的智能配电网，其特征是包括以下模块：

用于提供电力的装备层；

与所述装备层通过通信线缆连接、用于采集电力数据的采集与传输层；

与所述采集与传输层通过通信线缆连接的监视控制层；

输入端与所述监视控制层通过通信线缆连接、输出端与云服务器通过通信线缆连接的平台应用层；

与所述云服务器建立无线通讯并收发数据的移动互联层；

与所述云服务器建立有线通信的维护层；

所述装备层包括配电所以及沿线的配电站，所述采集与传输层包括多个通讯管理机，所述通讯管理机按照预设的位置分布，形成多级排布的行星围绕形式；在预定范围内的多个配电站通过地下光缆并联到次级通讯管理机，在预定范围内的多个次级通讯管理机并联到中级通讯管理机，范围内的所有中级通讯管理机并联到中央通讯管理机，所述中央通讯管理机设置在配电所内。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的智能配电网，其特征在于：所述平台应用层包括配电网运维调度云平台、能源效率管理云平台；所述移动互联层包括智能手机、手提电脑，所述移动互联层与所述云服务器通过蜂窝移动数据传输，所述云服务器与移动互联层之间、云服务器与维护层之间设有防火墙。

3.根据权利要求2所述的一种基于物联网技术的智能配电网，其特征在于：所述监视控制层包括设置在每个配电所处的电力监控主机，以及与所述电力监控主机通过地下光缆建立连接的上级调度监控中心；所述上级调度监控中心与所述配电网运维调度云平台之间数据互通，连接方式为光缆连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的智能配电网，其特征在于：所述次级通讯管理机、中级通讯管理机、中央通讯管理机之间形成拓扑网络。

5.一种基于物联网技术的智能配电网的数据模型构建方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、对电网的阀点效应进行处理，对负荷的分配问题建立数学模型，转化为无导数优化问题；

步骤2、采用数据融合算法进行数据融合，对电网中各个节点的电压进行实时监测，根据监测结果判断节点是否过载；

步骤3、对电网的数据采用挖掘算法进行因果关系分析；

步骤4、对步骤3中挖掘算法分析得出的数据建模，并在计算机上仿真，根据仿真结果与预期的阈值进行比对，决定是否引入迭代算法。

6.根据权利要求5所述的一种基于物联网技术的智能配电网的数据模型构建方法，其特征在于，所述步骤1进一步为：

步骤1-1、对电网的阀点效应构造函数：

F_i(D_i)＝a_iD_i²+b_iD_i+c_i+|g_i·sin(h_iD_i^m-h_iD_i)|

式中，a_i、b_i、c_i、g_i、h_i为成本系数；F_i表示发电节点i的发电输出功率；F_i(D_i)表示电网节点i下的总成本，即单个发电节点i在输出功率D_i时单位时间内消耗的能量；

步骤1-2、综合考虑电网中各个发电节点的发电功率和总成本对负荷的分配问题创建如下函数：

式中，F_min表示在负荷分配的目标下实现的最小化的成本；S表示在该电网下的所有节点的集合；

步骤1-3、建立功率平衡约束：

式中，D_n表示总负荷，ΔD_i表示损失的功率。