基于云-邊-端協(xié)同的電力物聯(lián)網用戶側數(shù)據(jù)應用框架
發(fā)布時間:2021-11-21 22:14
物聯(lián)網技術滲透到電力系統(tǒng)所形成的電力物聯(lián)網承載著海量數(shù)據(jù)流,通過電力業(yè)務數(shù)據(jù)化和電力網絡信息化,促進電力數(shù)據(jù)業(yè)務化目標的實現(xiàn)。目前電網基于云計算的集中式數(shù)據(jù)存儲與處理,使得海量細粒度的用戶側數(shù)據(jù)無法得到有效應用。基于此,文章提出了基于云-邊-端協(xié)同的用戶側數(shù)據(jù)應用框架,以打破由于計算資源有限而導致用戶側與電力系統(tǒng)的交互壁壘。利用邊緣計算與云計算的互補性,以預測預警、分類聚類和需求響應3類用戶側基礎數(shù)據(jù)應用為例,設計了用戶側數(shù)據(jù)應用框架,以期實現(xiàn)自下而上和自上而下的雙向數(shù)據(jù)流、業(yè)務流的協(xié)同循環(huán),從而達到對用戶側數(shù)據(jù)進行廣而深的價值挖掘的目標。最后,從物理層、平臺層和業(yè)務層3個維度對實現(xiàn)該框架的關鍵技術進行了分析與總結。
【文章來源】:電力建設. 2020,41(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
用戶側數(shù)據(jù)基礎應用內部交互圖Fig.2Basicapplicationinternalinteractionofuser-sidedata
、復雜度高、全局性的模型訓練、存儲和更新,以支撐各類主題應用,如構建用戶分類庫支撐全景用戶畫像或需求響應策略、電網中期負荷預測支撐電網規(guī)劃等。采用數(shù)據(jù)中臺的云中心消除了傳統(tǒng)電網存在的數(shù)據(jù)業(yè)務壁壘,對內使電網的運營管理更加智能輕捷,對外支撐數(shù)據(jù)驅動的跨行業(yè)創(chuàng)新合作。2.3云邊端協(xié)同的雙向業(yè)務流云邊端的雙向數(shù)據(jù)流催生雙向業(yè)務流。本節(jié)以價格激勵為主的需求響應為例,從應用角度出發(fā)詳細闡釋用戶側數(shù)據(jù)應用的云邊端業(yè)務協(xié)同內涵。以價格激勵為主的需求響應雙向業(yè)務流如圖5所示。圖5以價格激勵為主的需求響應雙向業(yè)務流Fig.5Two-waybusinessflowofdemandresponsebasedonpriceincentive2.3.1自下而上的業(yè)務流圖5左側箭頭展示了自下而上的需求響應業(yè)務流。用戶端在本地控制中心將用戶數(shù)據(jù)如智能電表、充電樁數(shù)據(jù)等采集后實時上傳至邊緣側。邊緣節(jié)點利用實時/歷史數(shù)據(jù),完成需求響應中的子應用:區(qū)域儲能調控策略、區(qū)域電動汽車有序充電和區(qū)域可再生能源發(fā)電安排。隨后各邊緣節(jié)點上傳區(qū)域決策和相關數(shù)據(jù)至云中心,云中心則根據(jù)各區(qū)域用電狀態(tài)和決
同中,各邊緣節(jié)點將處理后的相關數(shù)據(jù)和區(qū)域預測結果傳輸至云中心,云中心利用已部署的日負荷時空總分協(xié)調預測模型完成對各區(qū)域預測結果的調整,得到全局日負荷預測結果,該結果用于地區(qū)電網的全域調度。同時云中心將調整后的預測結果和調度安排下放至各邊緣節(jié)點,邊緣節(jié)點相應調整自身調度計劃。3)云端協(xié)同主要負責云中心與特殊用戶之間的數(shù)據(jù)交互。如重要活動場館應當與云中心有直接通信渠道,場館向云中心上傳未來活動安排,云中心對其日負荷進行精準預測后安排供電計劃,保證場館活動順利進行。圖1云邊端協(xié)同的數(shù)據(jù)交互示意圖Fig.1Datainteractionofcloud-edge-usercollaboration2基于云邊端協(xié)同的用戶側數(shù)據(jù)應用框架2.1用戶側數(shù)據(jù)基礎應用20世紀20年代初,用戶側數(shù)據(jù)種類單一,僅應用于負荷預測,為電網調度、檢修、規(guī)劃等基礎工作提供數(shù)據(jù)支撐。隨著智能電網的發(fā)展,多源異構數(shù)據(jù)急劇增多,人們開始挖掘用戶側數(shù)據(jù)中蘊含的多元信息,如通過聚類技術刻畫不同類型用戶的用電行為,幫助電網企業(yè)實現(xiàn)精準營銷等商業(yè)活動。近些年,分布式能源、儲能技術飛速發(fā)展,特別是2015年電力體制改革9號文[12]的出臺,使電網將需求側管理作為工作重心之一以促進電力資源優(yōu)化配置,此時用戶側數(shù)據(jù)成為制定需求響應策略的核心數(shù)據(jù)資源。在梳理用戶側數(shù)據(jù)應用的發(fā)展歷程后發(fā)現(xiàn),無論是維護電網安全經濟運行的調度規(guī)劃、資源配置、狀態(tài)預警等保障型業(yè)務,還是用于客戶服務的用戶畫像、精準營銷等經營型業(yè)務,亦或是實現(xiàn)穩(wěn)定運行/節(jié)能減排等多重目標的能效管理、優(yōu)化用電等綜合型業(yè)務,都需要預測預警、分類聚類、需求響應其中一類或?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新一代智能電能表支撐泛在電力物聯(lián)網技術研究[J]. 彭楚寧,羅冉冉,王曉東. 電測與儀表. 2019(15)
[2]5G通信與泛在電力物聯(lián)網的融合:應用分析與研究展望[J]. 王毅,陳啟鑫,張寧,馮成,滕飛,孫銘陽,康重慶. 電網技術. 2019(05)
[3]建設數(shù)據(jù)中臺,賦能創(chuàng)新改革[J]. 車品覺. 新經濟導刊. 2018(10)
[4]基于邊緣計算的主動配電網信息物理系統(tǒng)[J]. 龔鋼軍,羅安琴,陳志敏,欒敬釗,安曉楠,王雪蓓,蘇暢,文亞鳳. 電網技術. 2018(10)
[5]邊緣計算在電力供需領域的應用展望[J]. 李彬,賈濱誠,陳宋宋,楊斌,孫毅,祁兵. 中國電力. 2018(11)
[6]自動控制系統(tǒng)在智能建筑中的應用[J]. 王振. 儀表技術. 2018(03)
[7]基于邊緣計算的家庭能源管理系統(tǒng):架構、關鍵技術及實現(xiàn)方式[J]. 祁兵,夏琰,李彬,石坤,薛溟楓. 電力建設. 2018(03)
[8]華為麒麟970處理器正式發(fā)布:全球首款AI芯片[J]. 電子世界. 2018(01)
[9]邊緣計算在電力需求響應業(yè)務中的應用展望[J]. 李彬,賈濱誠,曹望璋,田世明,祁兵,孫毅,朱偉義,鄭愛霞. 電網技術. 2018(01)
博士論文
[1]基于多介質設備的混合存儲系統(tǒng)關鍵技術研究[D]. 楊濮源.中國科學技術大學 2014
碩士論文
[1]“掌上川電”移動APP的設計與實現(xiàn)[D]. 陳伯朗.天津大學 2016
本文編號:3510348
【文章來源】:電力建設. 2020,41(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
用戶側數(shù)據(jù)基礎應用內部交互圖Fig.2Basicapplicationinternalinteractionofuser-sidedata
、復雜度高、全局性的模型訓練、存儲和更新,以支撐各類主題應用,如構建用戶分類庫支撐全景用戶畫像或需求響應策略、電網中期負荷預測支撐電網規(guī)劃等。采用數(shù)據(jù)中臺的云中心消除了傳統(tǒng)電網存在的數(shù)據(jù)業(yè)務壁壘,對內使電網的運營管理更加智能輕捷,對外支撐數(shù)據(jù)驅動的跨行業(yè)創(chuàng)新合作。2.3云邊端協(xié)同的雙向業(yè)務流云邊端的雙向數(shù)據(jù)流催生雙向業(yè)務流。本節(jié)以價格激勵為主的需求響應為例,從應用角度出發(fā)詳細闡釋用戶側數(shù)據(jù)應用的云邊端業(yè)務協(xié)同內涵。以價格激勵為主的需求響應雙向業(yè)務流如圖5所示。圖5以價格激勵為主的需求響應雙向業(yè)務流Fig.5Two-waybusinessflowofdemandresponsebasedonpriceincentive2.3.1自下而上的業(yè)務流圖5左側箭頭展示了自下而上的需求響應業(yè)務流。用戶端在本地控制中心將用戶數(shù)據(jù)如智能電表、充電樁數(shù)據(jù)等采集后實時上傳至邊緣側。邊緣節(jié)點利用實時/歷史數(shù)據(jù),完成需求響應中的子應用:區(qū)域儲能調控策略、區(qū)域電動汽車有序充電和區(qū)域可再生能源發(fā)電安排。隨后各邊緣節(jié)點上傳區(qū)域決策和相關數(shù)據(jù)至云中心,云中心則根據(jù)各區(qū)域用電狀態(tài)和決
同中,各邊緣節(jié)點將處理后的相關數(shù)據(jù)和區(qū)域預測結果傳輸至云中心,云中心利用已部署的日負荷時空總分協(xié)調預測模型完成對各區(qū)域預測結果的調整,得到全局日負荷預測結果,該結果用于地區(qū)電網的全域調度。同時云中心將調整后的預測結果和調度安排下放至各邊緣節(jié)點,邊緣節(jié)點相應調整自身調度計劃。3)云端協(xié)同主要負責云中心與特殊用戶之間的數(shù)據(jù)交互。如重要活動場館應當與云中心有直接通信渠道,場館向云中心上傳未來活動安排,云中心對其日負荷進行精準預測后安排供電計劃,保證場館活動順利進行。圖1云邊端協(xié)同的數(shù)據(jù)交互示意圖Fig.1Datainteractionofcloud-edge-usercollaboration2基于云邊端協(xié)同的用戶側數(shù)據(jù)應用框架2.1用戶側數(shù)據(jù)基礎應用20世紀20年代初,用戶側數(shù)據(jù)種類單一,僅應用于負荷預測,為電網調度、檢修、規(guī)劃等基礎工作提供數(shù)據(jù)支撐。隨著智能電網的發(fā)展,多源異構數(shù)據(jù)急劇增多,人們開始挖掘用戶側數(shù)據(jù)中蘊含的多元信息,如通過聚類技術刻畫不同類型用戶的用電行為,幫助電網企業(yè)實現(xiàn)精準營銷等商業(yè)活動。近些年,分布式能源、儲能技術飛速發(fā)展,特別是2015年電力體制改革9號文[12]的出臺,使電網將需求側管理作為工作重心之一以促進電力資源優(yōu)化配置,此時用戶側數(shù)據(jù)成為制定需求響應策略的核心數(shù)據(jù)資源。在梳理用戶側數(shù)據(jù)應用的發(fā)展歷程后發(fā)現(xiàn),無論是維護電網安全經濟運行的調度規(guī)劃、資源配置、狀態(tài)預警等保障型業(yè)務,還是用于客戶服務的用戶畫像、精準營銷等經營型業(yè)務,亦或是實現(xiàn)穩(wěn)定運行/節(jié)能減排等多重目標的能效管理、優(yōu)化用電等綜合型業(yè)務,都需要預測預警、分類聚類、需求響應其中一類或?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新一代智能電能表支撐泛在電力物聯(lián)網技術研究[J]. 彭楚寧,羅冉冉,王曉東. 電測與儀表. 2019(15)
[2]5G通信與泛在電力物聯(lián)網的融合:應用分析與研究展望[J]. 王毅,陳啟鑫,張寧,馮成,滕飛,孫銘陽,康重慶. 電網技術. 2019(05)
[3]建設數(shù)據(jù)中臺,賦能創(chuàng)新改革[J]. 車品覺. 新經濟導刊. 2018(10)
[4]基于邊緣計算的主動配電網信息物理系統(tǒng)[J]. 龔鋼軍,羅安琴,陳志敏,欒敬釗,安曉楠,王雪蓓,蘇暢,文亞鳳. 電網技術. 2018(10)
[5]邊緣計算在電力供需領域的應用展望[J]. 李彬,賈濱誠,陳宋宋,楊斌,孫毅,祁兵. 中國電力. 2018(11)
[6]自動控制系統(tǒng)在智能建筑中的應用[J]. 王振. 儀表技術. 2018(03)
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[9]邊緣計算在電力需求響應業(yè)務中的應用展望[J]. 李彬,賈濱誠,曹望璋,田世明,祁兵,孫毅,朱偉義,鄭愛霞. 電網技術. 2018(01)
博士論文
[1]基于多介質設備的混合存儲系統(tǒng)關鍵技術研究[D]. 楊濮源.中國科學技術大學 2014
碩士論文
[1]“掌上川電”移動APP的設計與實現(xiàn)[D]. 陳伯朗.天津大學 2016
本文編號:3510348
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