[发明专利]一种基于边缘计算的微电网电能质量控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于边缘计算的微电网电能质量控制系统，其特征在于，所述系统包括：

DSP采样控制器，用于采集微电网中各节点的电能质量数据，并经A/D转换后，传送至MCU分析模块及边缘计算模块；所述电能质量数据包括基本电能质量数据和综合电能质量数据；

所述MCU分析模块，用于判断经A/D转换后的各节点的基本电能质量数据是否偏离基准范围，若偏离，根据偏离程度生成控制逆变器的工作状态的控制指令；若不偏离，判断经A/D转换后的各节点的综合电能质量数据是否异常，若异常，将所述异常反馈至边缘计算模块；

所述边缘计算模块，用于接收所述MCU分析模块反馈的异常，并将所述异常发送至内置的模型，由内置的模型处理得到异常诊断结果，并根据所述异常诊断结果生成控制逆变器的工作状态的控制指令；

所述逆变器，用于接收所述控制逆变器的工作状态的控制指令，调整自身的工作状态；

所述基本电能质量数据包括频率、电压，所述综合电能质量数据至少包括以下一种：暂态事件、谐波、三相不平衡指标数据、三相信号的相位角；

在所述MCU分析模块中，执行以下操作：

若某节点的频率值偏离频率基准范围，则根据所述频率值所处的实际频率范围，发出对应于所述实际频率范围的、控制逆变器的工作状态的控制指令；

若某节点的频率值在频率基准范围内、且该节点的电压值偏离电压基准范围，则根据所述电压值所处的实际电压范围，发出对应于所述实际电压范围的、控制逆变器的工作状态的控制指令；

在所述MCU分析模块中，还执行以下操作：

若某节点的频率值在频率基准范围内、电压值在电压基准范围内，则判断：

是否捕获暂态事件，若是，触发所述边缘计算模块，所述边缘计算模块通过接收逆变器开关动作信号确定暂态事件的干扰来源，并将所述暂态事件、所述暂态事件的干扰来源发送至所述边缘计算模块中内置的暂态事件模型，由所述暂态事件模型处理得到暂态事件的异常诊断结果；

是否存在谐波超标，若是，触发所述边缘计算模块，所述边缘计算模块通过接收逆变器开关动作信号确定谐波超标的干扰来源，并将所述谐波超标、所述谐波超标的干扰来源发送至所述边缘计算模块中内置的谐波治理模型，由所述谐波治理模型处理得到谐波超标的异常诊断结果；

是否存在三相不平衡超标，若是，触发所述边缘计算模块，所述边缘计算模块通过接收逆变器开关动作信号确定三相不平衡超标的干扰来源，并将所述三相不平衡超标、三相不平衡超标的干扰来源发送至所述边缘计算模块中内置的三相不平衡模型，由所述三相不平衡模型处理得到三相不平衡超标的异常诊断结果；

是否存在三相信号的相位角不一致，若是，触发所述边缘计算模块，所述边缘计算模块通过接收逆变器开关动作信号确定三相信号的相位角不一致的干扰来源，并将所述三相信号的相位角、三相信号的相位角不一致的干扰来源发送至所述边缘计算模块中内置的相位角调节模型，由所述相位角调节模型处理得到三相信号的相位角不一致的异常诊断结果。

2.根据权利要求1所述的基于边缘计算的微电网电能质量控制系统，其特征在于，所述若某节点的频率值偏离频率基准范围，则根据所述频率值所处的实际频率范围，发出对应于所述实际频率范围的、控制逆变器的工作状态的控制指令，包括：

当所述某节点的频率值在FH2区域，则控制逆变器进行储能充电，并对其进行扰动监测，若扰动时长大于30min，则限制DG出力；

当所述某节点的频率值在FL2区域，则控制逆变器进行储能放电，并对其进行扰动监测，若扰动时长大于30min，则切除不重要负荷；

当所述某节点的频率值在FH3区域，则限制DG出力；

当所述某节点的频率值在FL3区域，则切除不重要负荷；

当所述某节点的频率值在FL4或FH4区域，则进行保护、故障隔离。