一種基于模糊狀態的多逆變器廣播式控制的方法及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供了一種基于模糊狀態的多逆變器廣播式控制的方法及裝置，通過光伏電場網絡拓撲終節點上發電單元實時迭代的模糊狀態數據采樣值，經過融合模型算法輸入到模糊控制器中運算，并將輸出的控制數據同一時刻通知到每臺發電單元，所有發電單元同時刻根據自身非線性變化特點向目標點變化,光伏電場整體輸出功率快速迭代式靠近電網安全穩定值。本發明專利技術通過實時采樣發電單元融合模型的輸出功率，充分利用了發電單元調控目標達率特性，很大程度彌補了因發電單元設備誤差可能引起的實時數據精度不穩定性，并通過迭代式的采集和廣播式數據下發，提高了網絡控制系統的控制的性能和控制效率。

Method and device for multi inverter broadcast control based on fuzzy state

The present invention provides a method and device for inverter broadcast control based on fuzzy state, fuzzy state data through the terminal nodes on the network topology of photovoltaic electric power generation unit in real time through iterative sampling, fusion model algorithm input to the operation of the fuzzy controller, and the control data output at the same time to notify each generation all units, power generation unit at the same time point to the target according to the characteristics of its nonlinear changes, the overall output power of photovoltaic field rapid iterative near the security and stability of power grid value. The present invention through real-time sampling output power generating unit of the fusion model, make full use of the power unit control target rate characteristics, greatly make up for the real-time data accuracy because of equipment error generation unit may cause instability, and through the iterative acquisition and broadcast data, improving the performance and control efficiency of control network control the system of the.

【技術實現步驟摘要】
一種基于模糊狀態的多逆變器廣播式控制的方法及裝置
本專利技術屬于電力系統光伏電站領域，特別是涉及到一種基于快速迭代模糊處理的多逆變器廣播式控制的方法及裝置。
技術介紹
由于接入光伏場站裝機容量增多，伴隨站內網絡節點拓撲及增多轉換復雜性，基于網絡控制系統常出現數據碰撞，多路徑傳輸，連接中斷，網絡擁堵情況的網絡誘導時延問題，大批量數據點采樣傳輸中不可避免的出現網絡阻塞、鏈路中斷，必然導致數據包丟失問題，雖然大多數網絡具備重新傳輸的機制，但只能在一個有限的時間內傳輸，當超過這個時間，數據包也會丟失。因此網絡控制系統無法利用發電單元調控結束后傳輸精準時效的量測數據參與運算,做到精準調控，過時、失效和突變的量測信號影響系統調節性能。發電單元存在反應時間和調節精度的差異化，在理想狀態下，同一目標指令在同一時刻接收，經過同一段時間達到相同的輸出功率，但是實際調節達到目標過程中不同發電單元在同一時刻輸出的功率不同，同一輸出功率的調節時間也不同，因此網絡通信中以固定采樣頻率召喚的量測信號是非實時非穩態的數據。采樣信號參與控制器運算后，需要多次再采集、再分條微調，網絡控制系統的反應時間就被延長。由于網絡控制指令數據以傳統非平衡式問答機制交互，所有數據都是分條傳輸到設備，每條問答需要設備確認返校執行的交互，在大批量發電單元場站內，控制數據輪詢一個周期，逐個設備交互必然會導致網絡系統調控性能降低，影響控制指令數據整體命中率，場站無法滿足電網規定的控制時段內輸出負荷安全值或范圍的要求。
技術實現思路
針對上述問題，本專利技術提出一種基于模糊狀態的多逆變器廣播式控制的方法及裝置，通過迭代的數據上行模糊處理及下行廣播式處理，能快速準確的調控發電單元。為達到上述目的，本專利技術的技術方案是這樣實現的：一種基于模糊狀態的多逆變器廣播式控制的方法，包括：7)獲取多個發電單元數據集，包括實時輸出功率，狀態信息、定值參數；8)剔除發電單元輸出野值數據；9)篩選出合適的發電單元樣本集合，計算目標平均偏差和偏差率，對多個樣本集合得出最終的偏差參數并輸入到控制系統；10)將數據對準處理和數據模糊化處理，根據數據融合模型將采樣數據進行融合計算；11)將模糊規則融合后的采樣數據輸入到網絡控制系統，系統進行解釋模糊數據并進行業務策略的邏輯運算，將平均分配的目標值輸出到廣播通道；12)將廣播通道的目標值同一時刻通知到站內所有在線的發電單元，使發電單元按照調節目標變化，最終接近目標值。進一步的，步驟2)的具體方法為：采用最小二乘法，預測當幀數據，當幀數據的預測值與實時值的誤差小于允許的偏差，則實時值有效，否則以預測值代替實時值。進一步的，步驟2)的具體方法為：采用神經網絡算法，預測當幀數據，當幀數據的預測值與實時值的誤差小于允許的偏差，則實時值有效，否則以預測值代替實時值。進一步的，步驟3)的具體方法為：(301)樣本的選擇規則為：選擇不同網絡拓撲結構節點中的發電單元；選擇不同時空區域的發電單元；選擇不同型號規則的發電單元或不同網絡中繼設備的發電單元；樣本是全部或具有代表性的一部分；(302)計算樣本平均偏差統計，公式為：(303)統計每個迭代周期內平均偏差的變化率作為偏差率。進一步的，步驟4)的具體方法為：(401)把采樣數據轉換到一個位置上，即空間對準，進行必要的坐標轉換處理；(402)采用插值法進行采樣數據的時間校準；(403)確定采樣數據的模糊集、論域和隸屬度函數，再進行數據融合處理。本專利技術的另一方面，還提供了一種基于模糊狀態的多逆變器廣播式控制的裝置，包括：數據集獲取模塊，用于獲取多個發電單元數據集，包括實時輸出功率，狀態信息、定值參數；剔除模塊，用于剔除發電單元輸出野值數據；樣本偏差計算模塊，用于篩選出合適的發電單元樣本集合，計算目標平均偏差和偏差率，對多個樣本集合得出最終的偏差參數并輸入到控制系統；數據融合模塊，用于將數據對準處理和數據模糊化處理，根據數據融合模型將采樣數據進行融合計算；解釋輸出模塊，用于將模糊規則融合后的采樣數據輸入到網絡控制系統，系統進行解釋模糊數據并進行業務策略的邏輯運算，將平均分配的目標值輸出到廣播通道；廣播模塊，用于將廣播通道的目標值同一時刻通知到站內所有在線的發電單元，使發電單元按照調節目標變化，最終接近目標值。進一步的，剔除模塊包括最小二乘法單元，用于采用最小二乘法，預測當幀數據，當幀數據的預測值與實時值的誤差小于允許的偏差，則實時值有效，否則以預測值代替實時值。進一步的，剔除模塊包括神經網絡單元，用于采用神經網絡算法，預測當幀數據，當幀數據的預測值與實時值的誤差小于允許的偏差，則實時值有效，否則以預測值代替實時值。進一步的，樣本偏差計算模塊包括：樣本選擇單元：用于選擇不同網絡拓撲結構節點中的發電單元；選擇不同時空區域的發電單元；選擇不同型號規則的發電單元或不同網絡中繼設備的發電單元；樣本是全部或具有代表性的一部分；樣本平均偏差統計單元，用于計算樣本平均偏差統計，公式為：偏差率計算單元，用于統計每個迭代周期內平均偏差的變化率作為偏差率。進一步的，數據融合模塊包括：空間對準單元，用于把采樣數據轉換到一個位置上，即空間對準，進行必要的坐標轉換處理；時間校準單元，用于采用插值法進行采樣數據的時間校準；數據融合單元，用于確定采樣數據的模糊集、論域和隸屬度函數，再進行數據融合處理。相對于現有技術，本專利技術所述一種基于模糊狀態的多逆變器廣播式控制的方法及裝置的有益效果為：本專利技術能夠按照電力標準通信規約實時迭代式采樣上行發電單元非線性變化輸出的功率，并快速迭代模糊處理，將統計的目標偏差變化率輸入到控制系統；本專利技術能夠實時的去模糊化并運算輸出下行平均分配的目標數據，將數據以廣播通信方式同一時刻群發到各個發電單元上；本專利技術能夠根據自身算法達到發電單元的目標值和整個系統的總目標值，再經過迭代周期目標值校驗作下次調控依據，通過迭代的數據上行模糊處理及下行廣播式處理；本專利技術通過實時采樣發電單元融合模型的輸出功率，充分利用了發電單元調控目標達率特性，很大程度彌補了因發電單元設備誤差可能引起的實時數據精度不穩定性，并通過迭代式的采集和廣播式數據下發，提高了網絡控制系統的控制的性能和控制效率。附圖說明圖1是本專利技術實施例的流程示意圖。圖2是數據融合規則說明示意圖。具體實施方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本專利技術的實施例及實施例中的特征可以相互組合。如圖1所示(圖1中NCS表示網絡控制系統)，本專利技術按照電力標準通信規約實時迭代式采樣上行發電單元非線性變化輸出的功率，并快速迭代模糊處理，將統計的目標偏差變化率輸入到控制系統，網絡控制系統實時的去模糊化并運算輸出下行平均分配的目標數據，將數據以廣播通信方式同一時刻群發到各個發電單元上。本專利技術通過迭代的數據上行模糊處理及下行廣播式處理，能快速準確的調控發電單元。具體說明如下：1)獲取多個發電單元實時輸出功率，狀態信息、定值參數等數據集；2)剔除發電單元輸出野值數據，可采用最小二乘法或神經網絡等算法：由于實時處理輸出數據，考慮算法的時間復雜性，本實施例采用最小二乘法，利用前三點累計數據，預測當幀數據，以剔除野值。剔除具體步驟如下:設前三點累積數據為:設前三點累積數據為:y0,y1,y2,預測值為y″3。設線本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于模糊狀態的多逆變器廣播式控制的方法，其特征在于，包括：1)獲取多個發電單元數據集，包括實時輸出功率，狀態信息、定值參數；2)剔除發電單元輸出野值數據；3)篩選出合適的發電單元樣本集合，計算目標平均偏差和偏差率，對多個樣本集合得出最終的偏差參數并輸入到控制系統；4)將數據對準處理和數據模糊化處理，根據數據融合模型將采樣數據進行融合計算；5)將模糊規則融合后的采樣數據輸入到網絡控制系統，系統進行解釋模糊數據并進行業務策略的邏輯運算，將平均分配的目標值輸出到廣播通道；6)將廣播通道的目標值同一時刻通知到站內所有在線的發電單元，使發電單元按照調節目標變化，最終接近目標值。

【技術特征摘要】
1.一種基于模糊狀態的多逆變器廣播式控制的方法，其特征在于，包括：1)獲取多個發電單元數據集，包括實時輸出功率，狀態信息、定值參數；2)剔除發電單元輸出野值數據；3)篩選出合適的發電單元樣本集合，計算目標平均偏差和偏差率，對多個樣本集合得出最終的偏差參數并輸入到控制系統；4)將數據對準處理和數據模糊化處理，根據數據融合模型將采樣數據進行融合計算；5)將模糊規則融合后的采樣數據輸入到網絡控制系統，系統進行解釋模糊數據并進行業務策略的邏輯運算，將平均分配的目標值輸出到廣播通道；6)將廣播通道的目標值同一時刻通知到站內所有在線的發電單元，使發電單元按照調節目標變化，最終接近目標值。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2)的具體方法為：采用最小二乘法，預測當幀數據，當幀數據的預測值與實時值的誤差小于允許的偏差，則實時值有效，否則以預測值代替實時值。3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2)的具體方法為：采用神經網絡算法，預測當幀數據，當幀數據的預測值與實時值的誤差小于允許的偏差，則實時值有效，否則以預測值代替實時值。4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟3)的具體方法為：(301)樣本的選擇規則為：選擇不同網絡拓撲結構節點中的發電單元；選擇不同時空區域的發電單元；選擇不同型號規則的發電單元或不同網絡中繼設備的發電單元；樣本是全部或具有代表性的一部分；(302)計算樣本平均偏差統計，公式為：(303)統計每個迭代周期內平均偏差的變化率作為偏差率。5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟4)的具體方法為：(401)把采樣數據轉換到一個位置上，即空間對準，進行必要的坐標轉換處理；(402)采用插值法進行采樣數據的時間校準；(403)確定采樣數據的模糊集、論域和隸屬度函數，再進行數據融合處理。6.一種基于模糊狀態的多逆變器廣播式控制的裝置，包括：數據集獲...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李華，雍正，閆凱，
申請(專利權)人：北京國能日新系統控制技術有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11