[发明专利]基于云计算的用电微网配电方法

说明书

技术领域

本发明属于电子信息技术领域，涉及数据采集、处理与控制，具体涉及一种基于云计算的用电微网的数据采集、处理模式和配电控制方法。

背景技术

根据中华人民共和国科学技术部印发的《智能电网重大科技产业化工程“十二五”专项规划》的要求，其总体目标是突破智能配用电、大电网智能调度与控制、智能装备等智能电网核心关键技术，形成具有自主知识产权的智能电网技术体系和标准体系，建立较为完善的智能电网产业链，基本建成以信息化、自动化、互动化为特征的智能电网，推动我国电网从传统电网向高效、经济、清洁、互动的现代电网的升级和跨越。该技术主要涉及到大量智能断路器的应用中的数据处理和计算问题，大量智能断路器的应用还迫切需要解决其联网管理问题。为保证配电网的安全运行和了解配电网运行的状况，需要对配电网的各种运行参数进行实时监测，并要求电力供应部门提供安全、经济、可靠和高质量的电力以满足日益增长的需求。

云计算是一种基于网络的超级计算模式。本质上，云计算就是将数据存储、应用和服务实现在云端，充分利用一组内部互连的虚拟机组成具有强大计算能力的并行和分布式计算系统，以实现用户业务系统的自适应性。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种基于云计算的用电微网配电方法，基于云计算的特点，将其引入智能电网，结合智能配电终端和智能电网网络通信设备，建立电力系统的云计算体系，极大地提高电网数据的存储、处理和交互能力，实现智能配电和模块化管理。

本发明的技术解决方案是：将电网实时的输供电信息和用电状态信息进行采集，通过支持多种协议的网关设备接入电力系统计算机网络，在电力系统私有网络中使用云平台完成智能电网中的各种电力信息处理；根据实时运行的局部输供电参数和局部用电参数，结合电力部门和用户设计定的用电特性参数和管理规则，根据优先级别和用电特性参数的智能配电管理，在保障电网供电性能的基础上，尽量保障工农业正常生产和居民生活必须用电；同时为电网运行经营管理人员以及用电用户提供及时有效的信息服务。

本发明解决其技术问题所采用的具体技术方案是：把云计算服务引入到智能电网中，将计算任务从资源受限的嵌入式设备部分转移到云服务器端，并利用3G无线数据通信网络和有线网络带宽，建立具有良好扩展性的智能应用服务；利用云平台构建独立的智能电网云安全虚拟网络监测平台，智能电网用电终端设备的智能网关和智能断路器负责采集数据并把数据传输至云平台数据中心，数据中心通过PaaS层中间件对数据进行统计及相关计算，完成用电微网的建立和智能管理；同时利用Java在SaaS层开发一套电网配电监测软件，基于Web服务以友好的方式呈现在指定网站，方便用户接入，并向不同用户终端推送相应的实时和历史配电信息，管理人员和用电用户通过计算机或移动智能终端实现对电网的配电状态进行监控和查询。

其中，微电网的云计算，使用三层次资源融合：

（1）IaaS::SI（资源集成）：包括联网（嵌入式自组网测控终端、移动3G网络及接口、其它设备预留接口）和数据库（基本数据、状态信息、控制过程、实时数据文件）；

（2）PaaS::MI（中间软件接口）：包括电能供应状态分析、节能控制、故障分析、优化配电的中间件（FFT、Wavelet、S变换、MIMO算法）；

（3）SaaS::AP（应用软件）：包括可视化操作、故障诊断、实时监控、配电控制软件及用户程序和Web程序。

其中，用电网网配电与管理是建立云平台，设计电网配电终端智能断路器的入网接入模式和操作流程，使用人工Web授权和管理方式对其进行授权管理，即插即用式云平台网络接入实现其模块化管理；建立智能配电、故障诊断报警及处理的云计算模型，根据智能网关传送过来的电网供电参数和用户实时用电性能参数由云计算软件进行分析处理，再通过智能网关发送控制指令，完成智能断路器的运行控制，实现智能配电和故障处理，包括用于智能配电和故障诊断的云计算软件；设计相应的人工Web管理软件，其与智能配电云计算机软件实现无缝连接，共同实现智能配电终端的即插即用、自动识别自动参数设定、性能可定制的模块化智能管理。

本发明具有以下优点：

（1）采用云平台方案，以硬件组件和软件中间件方式构成动态智能终端识别、数据采集、控制和管理系统，开发基于云计算的智能系统，设计了具有并行处理(MapReduce)和面向状态监控与移动用户接入功能的私有云平台应用软件，使用云计算方式实时进行用户用电的分级分类供电、计量、监控。