[发明专利]基于厂站的电力系统状态估计边缘服务器配置方法及系统

说明书

本发明属于电力系统领域，提供了一种基于厂站的电力系统状态估计边缘服务器配置方法及系统。其中，该方法包括根据厂站地理接线图及量测配置，形成分块矩阵网络图；根据注入边最少原则对分块矩阵网络图进行厂站编号，形成有向因子图；以有向因子图为基础构造加权有向因子图；其中，点权为各厂站本地计算任务量，边权为数据传输量；由加权有向因子图为形成计算道路树，基于道路树得到所有预选分区方案，从所有预选分区方案中筛选出耗时最小分区方案作为最终的分区方案；基于最终的分区方案，对电力系统的每个分区配置一个边缘服务器，以用于当前分区内的电力系统状态并行估计。

技术领域

本发明属于电力系统领域，尤其涉及一种基于厂站的电力系统状态估计边缘服务器配置方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

作为能量管理系统EMS中重要的功能模块电力系统状态估计，通常根据电网调度控制方式采用集中估计的模式。随着电网规模的扩大，调度的分层分区控制模式，使得传统的集中式状态估计越来越无法适应代电网的发展需求。而随着物联网技术、计算机大数据处理技术及高速通讯技术的发展，采用边缘计算实现数据就地处理可以减少降低网络延时，提高总体工作效率，其应用在电力系统行业受到广泛关注。对电力系统状态估计而言，意味着各厂站独立进行状态估计的分布式并行算法具有实践操作意义。然而，对于互联电力系统，厂站众多且规模不一，若以每厂站配置工作站或服务器，计算量不均衡且设备投资巨大。

在基于厂站的并行算法中，由于注入边的产生，计算过程中非直接相联的厂站也会产生数据交换。若采用基于厂站的边缘算法进行并行状态估计时，在厂站端设均设有独立工作站或服务器，一次迭代算法的计算时间由因子图上根节点计算耗时决定，除本地计算时间外，还需考虑厂站间数据通讯时间。发明人发现，考虑每厂站计算负担较小，若独立配置工作站或服务器经济上较为浪费，无形中还增加通讯开销，反而降低了整体计算效率。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种基于厂站的电力系统状态估计边缘服务器配置方法及系统，其以计算时耗最小为目标，以稀疏矩阵计算为基础，根据数据流与厂站通讯线路的结构，对互联电力系统进行分区，以期得到服务器配置方案，为并行电力系统状态估计的实现提供理论依据，且为多个邻近厂站配置边缘服务器，根据信息矩阵网络图及各厂站地理位置进行算力平衡，可在保证计算效率情况下，减少硬件投资及通讯开销。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面提供一种基于厂站的电力系统状态估计边缘服务器配置方法。

一种基于厂站的电力系统状态估计边缘服务器配置方法，其包括：

根据厂站地理接线图及量测配置，形成分块矩阵网络图；

根据注入边最少原则对分块矩阵网络图进行厂站编号，形成有向因子图；

以有向因子图为基础构造加权有向因子图；其中，点权为各厂站本地计算任务量，边权为数据传输量；

由加权有向因子图为形成计算道路树，基于道路树得到所有预选分区方案，从所有预选分区方案中筛选出耗时最小分区方案作为最终的分区方案；

基于最终的分区方案，对电力系统的每个分区配置一个边缘服务器，以用于当前分区内的电力系统状态并行估计。

本发明的第二个方面提供一种基于厂站的电力系统状态估计边缘服务器配置系统。

一种基于厂站的电力系统状态估计边缘服务器配置系统，其包括：

分块矩阵网络图形成模块，其用于根据厂站地理接线图及量测配置，形成分块矩阵网络图；

有向因子图形成模块，其用于根据注入边最少原则对分块矩阵网络图进行厂站编号，形成有向因子图；