[发明专利]一种站所终端公共单元及其基于边缘计算的广域自治方法

说明书

本发明公开了一种站所终端公共单元及其基于边缘计算的广域自治方法，公共单元、各配电终端和传感器均与Broker建立网络连接，所有设备通过MQTT物联协议向Broker发布自身消息，以及向Broker订阅其他设备所发布的消息；公共单元向Broker订阅“拓扑”主题，区域内所有拓扑模块向Broker发布的拓扑信息被Broker推送给公共单元；公共单元在收到的各节点拓扑信息后，对现有区域拓扑模型文件进行更新；公共单元将更新后的区域拓扑模型文件上传配电主站，主站在获取各区域拓扑模型的基础上，生成整个配网的拓扑模型；公共单元通过向Broker订阅设定的主题实现区域自治功能。本发明能实现区域自治。

技术领域

本发明涉及配电网自动化设备技术领域，具体涉及一种站所终端公共单元及其基于边缘计算的广域自治方法。

背景技术

标准化站所终端是指符合标准化设计规范的配电自动化站所终端，是为了适应配电网自动化发展而研制，可满足当前配电网改造所需要的各种功能，能够实现配电网的测量、通信、保护、故障定位、隔离与供电恢复、配变监测数据分析、运行维护等功能。

分布式站所终端是标准化站所终端的一个分类，标准化设计按分布式结构技术路线进行，由若干个间隔单元和公共单元组成。间隔单元安装在一次间隔柜内，公共单元为独立屏柜。间隔单元和公共单元通过总线连接，相互配合，共同完成站所终端功能。

传统间隔单元具备采样测量回路、开入开出回路与对上通信接口，实时监测间隔柜的电气量信息，进行保护故障判别与处理，并将相关信息上送至公共单元。传统公共单元负责汇集各个间隔单元的遥信数据、遥测数据、保护事件、录波数据、电能量数据、运行状态等信息，并将信息传送至主站，并可下发主站的遥控指令。

目前的配电网作为能源生产和消费的一个节点，既承担能源生产，也承担能源消费，承载着能量的双向流动；同时，它直接面向客户，影响客户体验。基于我国目前配电网的情况和能源转型发展的需求，构建配电物联网是一种急需的、对配电网一种本质性的提升。配电物联网作为泛在电力物联网在配电领域的落地实践，有助于实现物联网和配电网的完美融合，实现多种能源状态的感知和优化、电力公司全业务数据统一管理，全面实现业务协同、数据贯通和统一物联管理，形成共建共治共享的能源互联网生态圈。

传统的标准化分布式站所终端公共单元由于在发展中一直面向配网传统遥测遥信遥控、故障事件信息的汇集与转发等需求，通信接口单一、通信规约和远传信息不兼容物联网需求，无法接入各类物联网传感器；同时因为对主站点对点通信，缺乏装置间互联，传统终端无法实现拓扑识别、广域自治等物联网高级功能，因此无法满足作为泛在物联网设备的要求。

配电网络覆盖广泛，结构复杂，设备种类繁多，各节点的联网和断开都会造成网络结构的变化。能否正确识别配网拓扑结构是影响电网故障诊断以及恢复的重要因素，也是配网广域自治、智能分布式馈线自动化(馈线自动化Feeder Automation，下文简称FA)实现的基础功能。传统的站所终端无法完成物联网的拓扑识别分析功能，也无法具备广域自治功能，发生故障时无法自动分析、诊断和恢复，对运维人员依赖性强；此外，现有的配网分布式FA功能对组网方式固定，且对通信延时要求高，需要敷设光纤线路，构建成本较高。利用物联网技术配合极低延时的5G通信技术，可实现灵活的无线分布式FA组网，降低成本，扩大分布式FA功能的适用范围。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种站所终端公共单元及其基于边缘计算的广域自治方法，为泛在电力物联设备的接入提供多种物联网接口，解决了传统公共单元不具备物联网通信接口、无法接入各类物联网传感器的问题；通过物联网传感器等设备的接入以及对物联信息的分析与交互，实现了广域自治、智能分布式馈线自动化等功能。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：一种站所终端公共单元，包括：