[发明专利]基于智能节点重叠网的电力系统和信息系统联合调度系统

说明书

本发明提出一种基于智能节点重叠网的电力系统和信息系统联合调度系统，属于信息交互与网络架构领域。该系统包括多个相互连接的智能节点；每个智能节点包括：智能节点交互端口、电力系统交互端口、信息系统交互端口、数据融合汇聚模块、数据存储模块和数据处理模块；每个智能节点获取电力系统和信息系统信息和其他智能节点上的本地最优联合调度控制策略，对汇聚后的电力系统和信息系统信息进行处理后，生成该智能节点的电力系统和信息系统本地最优联合调度控制策略并发送给信息系统计算负荷调度单元和电力系统能量调度单元实施。本发明实现了电力系统和信息系统的深度融合感知和控制，提高了电力系统的可靠性和安全经济运行能力。

技术领域

本发明提出基于智能节点重叠网的电力系统和信息系统联合调度系统，属于信息交互与网络架构领域。

背景技术

随着可再生能源的不断发展，风电、光伏等新型可再生能源在电力系统中所占比例不断升高。截至2018年底，我国可再生能源发电装机达到7.28亿千瓦，同比增长12％；其中，风电装机1.84亿千瓦、光伏发电装机1.74亿千瓦，分别同比增长12.4％和34％。可以预见，可再生能源的大规模接入将是未来电力系统的重要特征。但是可再生能源也往往具有较强的不确定性，这使得电力系统的供电可靠性缺乏保障。为了克服这种不确定性，电力系统在安排发电机组出力调度控制策略时往往需要预留足够的备用容量，从而为电力系统提供充足的灵活性资源。

近年来世界各地对云计算服务的使用需求增长迅速，为了满足这种需求，云计算服务供应商依据服务使用需求建立数据中心，这些数据中心也形成了一个相互之间可以通信并且转移计算任务的网络。计算任务作为一种消耗电能的信息系统负荷，正逐渐成为电力系统的重要负荷。不同于传统的电力负荷，由于计算任务可以在不同数据中心之间转移，同时随着高可靠低时延传输技术的发展，数据中心的计算任务也将在未来接受电力系统的调度，为电力系统的调度提供灵活性。

但电力系统和信息系统的联合调度在信息交互与网络架构上还存在以下问题：

(1)电力系统和信息系统在通信协议和数据结构上存在差异。电力系统中常用的通信协议为全局性协议，如用于变电站的IEC 61850协议，用于配电自动化的IEC 61334协议等，而目前应用于信息系统数据中心通信的协议往往基于局域网，这使得两者的通信协议存在冲突。在数据结构方面，电力系统中使用的数据大多是电力系统的状态变量，属于数组结构，而信息系统中使用的数据大多是计算任务，属于队列或堆栈结构，这使得数据的联合处理与分析存在冲突。

(2)联合调度加重了电力系统和信息系统的计算负担。为了对系统状态进行实时地分析与处理，实现电力系统和信息系统的联合调度，往往需要加装复杂的信息处理装置与策略控制装置。若在电力系统和信息系统中加装上述装置，则由于电力系统也肩负着实时检测系统频率稳定、监控系统线路潮流越限情况等职能，同时信息系统也需要检测信息传输的丢失率等，因此联合调度将额外加重电力系统和信息系统的计算负担，影响其原有职能的实现。

目前尚没有一种网络架构能够实现电力系统和信息系统的联合调度。

发明内容

本发明的目的是为填补已有技术的空白之处，提出一种基于智能节点重叠网的电力系统和信息系统联合调度系统。本发明打破了电力系统和信息系统在通信协议和数据类型等方面的隔阂，实现电力系统和信息系统的交互感知与互动；本发明将数据处理和运行调度控制策略的计算负担从电力系统和信息系统中抽取，降低电力系统和信息系统的通信和计算压力，提高整体系统的可靠性；同时本发明能够实现电力系统和信息系统的联合调度运行，充分发挥计算负荷的高效快速灵活的调配能力，提高电力系统运行的经济性和可靠性。