基于边缘计算的配电网区域划分方法及终端.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115964936A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202211571311.4H02J3/00(2006.01)(22)申请日2022.12.08G06F18/23(2023.01)G06F17/16(2006.01)(71)申请人国网福建省电力有限公司经济技术G06F113/04(2020.01)研究院地址350013福建省福州市晋安区茶园路68号申请人国网福建省电力有限公司(72)发明人唐元春李翠夏炳森陈端云冷正龙林彧茜林文钦周钊正陈力游敏毅(74)专利代理机构福州市博深专利事务所(普通合伙)35214专利代理师柯玉珊(51)Int.Cl.G06F30/27(2020.01)权利要求书3页说明书10页附图5页(54)发明名称基于边缘计算的配电网区域划分方法及终端(57)摘要本发明提供的一种基于边缘计算的配电网区域划分方法及终端，包括步骤：获取配电网中的预设指标，根据所述预设指标构建配电网的目标数据模型，对所述目标数据模型进行非线性规划求解，得到所述目标数据模型的最优聚类数；获取配电网中的待分配终端信息，根据所述待分配终端信息生成多视角数据集，将所述多视角数据集进行合并，得到共识数据集；对所述最优聚类数以及共识数据集进行多视角聚类，得到聚类结果。基于边缘计算方法对配电网进行区域划分，实现合理划分区域，不仅缓解了主站的通信压力，还加快了故障切除的响应速度，同时，本发明基于预设的多项指标进行区域划分，实现综合全面地考虑各种配电网区域划分和边缘计算中心部署的因素。CN115964936ACN115964936A权利要求书1/3页1.一种基于边缘计算的配电网区域划分方法，其特征在于，包括步骤：获取配电网中的预设指标，根据所述预设指标构建配电网的目标数据模型，对所述目标数据模型进行非线性规划求解，得到所述目标数据模型的最优聚类数；获取配电网中的待分配终端信息，根据所述待分配终端信息生成多视角数据集，将所述多视角数据集进行合并，得到共识数据集；对所述最优聚类数以及共识数据集进行多视角聚类，得到聚类结果。2.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的配电网区域划分方法，其特征在于，所述预设指标包括通信性指标、经济性指标以及效益性指标，所述通信性指标包括时延、带宽以及丢包率，所述经济性指标包括边缘计算服务器的部署成本，所述效益性指标包括边缘计算服务器的算力资源利用率；所述获取配电网中的预设指标，根据所述预设指标构建配电网的目标数据模型，对所述目标数据模型进行非线性规划求解，得到所述目标数据模型的最优聚类数具体为：根据所述预设指标构建配电网的目标数据模型：minF(k)＝ω1T′+ω2P′loss+ω3C′；其中，ω1、ω2、ω3分别为时延的权重值、丢包率的权重值以及部署成本的权重值；T′为归一化通信时延；Ploss′为归一化丢包率；C′为归一化部署成本；对所述目标数据模型进行约束：其中，B0为所述待分配终端的业务所需带宽；N为待分配终端的总数；k为划分区域数；φ1为带宽冗余系数；φ2为带宽冗灾系数；Bgiven为最大带宽限制；Ri为第i个待分配终端平均所需要的计算资源的量化值；R为每个计算中心总计算资源的量化值；φ3为算力资源冗余率；Tgiven为最大时延限制；为最大误码率限制；Cgiven为最大成本限制；根据所述约束对所述目标数据模型进行非线性规划求解，得到所述目标数据模型的最优聚类数。3.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的配电网区域划分方法，其特征在于，所述待分配终端信息包括拓扑结构以及位置信息；所述多视角数据集包括第一数据集和第二数据集；所述获取配电网中的待分配终端信息，根据所述待分配终端信息生成数据集具体为：根据所述待分配终端的拓扑结构，生成第一数据集；根据所述待分配终端的位置信息，生成第二数据集；将所述第一数据集和所述第二数据集进行合并，得到共识数据集。4.根据权利要求3所述的一种基于边缘计算的配电网区域划分方法，其特征在于，所述拓扑结构包括所述待分配终端之间的电气连接关系和馈线故障频次；所述位置信息包括经2CN115964936A权利要求书2/3页度、纬度以及行政区域；所述根据所述待分配终端的拓扑结构，生成第一数据集具体为：根据所述馈线故障频次计算所述拓扑结构的权重值：w＝ωp1+(1‑ω)p2，其中，ω为权重指数，p1和p2分别为所述待分配终端所连接的分布式电源个数和故障频次对应的归一化结果；根据所述权重值生成所述拓扑结构的邻接矩阵：Wi＝(Wij，…，0，…，Wik)其中，所述邻接矩阵W为一个n×n的n维矩阵，n为所述待分配终端的总数；Wi为所述邻接矩阵W的第i行；Wij为第i个待分配终端与第j个待分配终端之间的边权重值；Wik为第i个待分