电压调控系统、方法及存储介质

1.本技术涉及电压调控技术领域，尤其涉及一种电压调控系统、方法及存储介质。


背景技术：

2.随着我国大规模特高压交直流混联电网的逐步形成，电压稳定与控制方面的新挑战日益显著。另一方面，随着可再生能源并网比例不断升高，电力系统中有功功率波动日益加剧，对快速响应的电压调节提出了更高的要求。
3.电力系统中各输电元件承担传输功率的任务，导致电网各节点电压幅值通常不相等。输电网络中的无功功率供需和电压水平存在局部耦合关系。解决受电区域的电压调节问题，宜就地补偿无功功率，远方的电压支撑和无功功率传输“远水不解近渴”。无功功率供需的局部平衡、良好的电压质量以及较低的网损率几乎就是等价命题。无功电源的多样性和电压-无功的局域性，既增加了无功调节手段的多样性，同时也增加了电压调节的复杂性。无功功率不宜跨电压等级交互，于是就有在特高压输电系统中装设电抗器和在抵押低压系统装设电容器并存的现象。传统的电力系统调压是利用数据采集与监控系统(supervisory control and data acquisition，scada)的遥测与遥信功能，将电网络各节点运行状态实时采集并上传至控制中心，在控制中心主站系统内以提高全网电压水平(或降低网络损耗)为目标进行优化决策，得到对全网不同的控制设备的优化调节指令，并通过数据采集与监控系统的遥控与遥调功能下发至厂站侧，厂站侧子系统或监控系统最终执行，实现电压的自动、闭环、优化控制。
4.随着电力系统互联的进一步发展，区域电力系统之间无功电压调控问题越来越复杂。为了实现区域间电力系统无功电压的协调控制，电力系统自动电压控制(automatic voltage control，avc)在提高电压质量方面取得了理想的效果。然而建立在以最优潮流(optimal power flow，opf)为核心的2层自动电压控制存在opf全局优化求解难度大、对状态估计的精度要求高，导致电压控制响应速度难以满足电力系统电压实时控制要求。建立在设置控制分区的3层自动电压控制，存在如何设置控制分区以及控制分区的合理可行性问题。为了充分利用电力系统可调压资源，业内学者对多种资源进行了调压可行性分析，文献提出电力系统无功均衡适配调度，通过合理的调控策略，解决电压调控适配问题，实现无功电压适配。然而无功电压适配调度，存在求解维数高以及求解复杂度高的问题。导致电力系统厂站侧子系统调压决策不能达到预期效果。
5.因此，如何提高电力系统中厂站的调压效果是目前亟需解决的问题。


技术实现要素：

6.鉴于上述问题，本技术提供一种电压调控系统、方法及存储介质，解决了如何提高电力系统中厂站的调压效果的问题。
7.为解决上述技术问题，本技术提出以下方案：
8.第一方面，本技术提供了一种电压调控系统，系统包括多个第一厂站，第一厂站用
于指示电力系统中执行调压的厂站，多个第一厂站用于：调节电压以产生调压参数，根据调压参数确定多个第一厂站的调压指数，调压指数用于指示第一厂站的调压效果；当调压指数校验合格时，将调压指数存储至区块链的智能合约；接收智能合约根据调压指数反馈的激励值。
9.通过区块链分布式思想构建去中心化的调压网络，这种调压网络区别于传统由中央控制中心主站系统下发调压指令再由厂站子系统或监控系统最终执行的体系，网络中的厂站子系统或监控系统节点能够作为一个个单独的个体参与到分工协作当中，在激励模式的推动下，制定自己的出力决策，共同为电压稳定而主动响应。
10.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，多个第一厂站包括审查厂站，审查厂站具体用于：获取多个第一厂站的无功功率变化量曲线，根据多个第一厂站的无功功率变化量曲线确定多个第一厂站的第一电压变化量曲线；比较第一电压变化量曲线与第二电压变化量曲线，第二电压变化量曲线用于指示多个第一厂站的电压变化量曲线实际值；当第一电压变化量曲线与第二电压变化量曲线一致时，将多个第一厂站的调压参数输入智能合约中，调用智能合约确定调压指数，调压参数包括无功功率变化量、电压变化量和负荷无功功率变化量。
11.结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，审查厂站具体用于：确定全局效果因数和个体表现因数，全局效果因数用于指示预设范围内的多个第一厂站的总体调压效果，个体表现因数用于指示第一厂站自身的调压效果；根据全局效果因数和个体表现因数确定调压指数。
12.分布式调压系统中各个厂站侧子站系统调压效果的结算能够对全局的调压效果和厂站侧子站系统的个体表现综合考量，既满足调压任务，又充分调动厂站侧子站系统调压积极性。
13.结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，审查厂站具体用于：根据第一厂站的电压变化量、调压时间和死区范围确定全局效果因数；根据第一厂站的无功功率变化量、负荷无功功率变化量和第一厂站无功电源的调压积极度确定个体表现因数。
14.结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，系统还包括控制中心，审查厂站还用于：当第一电压变化量曲线与第二电压变化量曲线不一致时，将多个第一厂站的无功功率变化量曲线发送至控制中心。
15.保证分布式调压系统的良好运行和调压指数的公平公正。
16.结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，控制中心用于：根据多个第一厂站的无功功率变化量曲线确定恶意厂站；将剔除恶意厂站的无功功率变化量曲线后的多个第一厂站的无功功率变化量曲线发送至审查厂站，直至第一电压变化量曲线与第二电压变化量曲线一致。
17.结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，审查厂站还用于：将恶意厂站的无功功率变化量设置为预设值后，将恶意厂站的无功功率变化量输入智能合约。
18.将恶意厂站的无功功率变化量设置为0，可以实现在后续分配任务时，不给恶意厂站分配任务，因此不给恶意厂站奖励。
19.结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，审查厂站还用于：将多个第一厂站的调压指数上传至区块链网络，生成新区块链并向全网广播。
20.第二方面，本技术提供了一种电压调控方法，电压调控方法包括：调节电压以产生调压参数，根据调压参数确定多个第一厂站的调压指数，调压指数用于指示第一厂站的调压效果；当调压指数校验合格时，将调压指数存储至区块链的智能合约；接收智能合约根据调压指数反馈的激励值。
21.结合第二方面，在一种可能的实现方式中，获取多个第一厂站的无功功率变化量曲线，根据多个第一厂站的无功功率变化量曲线确定多个第一厂站的第一电压变化量曲线；比较第一电压变化量曲线与第二电压变化量曲线，第二电压变化量曲线用于指示多个第一厂站的电压变化量曲线实际值；当第一电压变化量曲线与第二电压变化量曲线一致时，将多个第一厂站的调压参数输入智能合约中，调用智能合约确定调压指数，调压参数包括无功功率变化量、电压变化量和负荷无功功率变化量。
22.结合第二方面，在另一种可能的实现方式中，确定全局效果因数和个体表现因数，全局效果因数用于指示预设范围内的多个第一厂站的总体调压效果，个体表现因数用于指示第一厂站自身的调压效果；根据全局效果因数和个体表现因数确定调压指数。
23.结合第二方面，在另一种可能的实现方式中，根据第一厂站的电压变化量、调压时间和死区范围确定全局效果因数；根据第一厂站的无功功率变化量、负荷无功功率变化量和第一厂站无功电源的调压积极度确定个体表现因数。
24.结合第二方面，在另一种可能的实现方式中，当第一电压变化量曲线与第二电压变化量曲线不一致时，将多个第一厂站的无功功率变化量曲线发送至控制中心。
25.结合第二方面，在另一种可能的实现方式中，将恶意厂站的无功功率变化量设置为预设值后，将恶意厂站的无功功率变化量输入智能合约。
26.结合第二方面，在另一种可能的实现方式中，审查厂站还用于：将多个第一厂站的调压指数上传至区块链网络，生成新区块链并向全网广播。
27.第三方面，本技术提供了一种电压调控装置，装置包括：调节模块、检验模块和激励模块。
28.调节模块，用于调节电压以产生调压参数，根据调压参数确定多个第一厂站的调压指数，调压指数用于指示第一厂站的调压效果。
29.检验模块，用于当调压指数校验合格时，将调压指数存储至区块链的智能合约。
30.激励模块，用于接收智能合约根据调压指数反馈的激励值。
31.结合第三方面，在一种可能的实现方式中，调节模块具体用于：获取多个第一厂站的无功功率变化量曲线，根据多个第一厂站的无功功率变化量曲线确定多个第一厂站的第一电压变化量曲线；比较第一电压变化量曲线与第二电压变化量曲线，第二电压变化量曲线用于指示多个第一厂站的电压变化量曲线实际值；当第一电压变化量曲线与第二电压变化量曲线一致时，将多个第一厂站的调压参数输入智能合约中，调用智能合约确定调压指数，调压参数包括无功功率变化量、电压变化量和负荷无功功率变化量。
32.结合第三方面，在另一种可能的实现方式中，调节模块具体用于：确定全局效果因数和个体表现因数，全局效果因数用于指示预设范围内的多个第一厂站的总体调压效果，个体表现因数用于指示第一厂站自身的调压效果；根据全局效果因数和个体表现因数确定调压指数。
33.结合第三方面，在另一种可能的实现方式中，调节模块具体用于：根据第一厂站的
电压变化量、调压时间和死区范围确定全局效果因数；根据第一厂站的无功功率变化量、负荷无功功率变化量和第一厂站无功电源的调压积极度确定个体表现因数。
34.结合第三方面，在另一种可能的实现方式中，检验模块还用于：当第一电压变化量曲线与第二电压变化量曲线不一致时，将多个第一厂站的无功功率变化量曲线发送至控制中心。
35.结合第三方面，在另一种可能的实现方式中，检验模块还用于：根据多个第一厂站的无功功率变化量曲线确定恶意厂站；将剔除恶意厂站的无功功率变化量曲线后的多个第一厂站的无功功率变化量曲线发送至审查厂站，直至第一电压变化量曲线与第二电压变化量曲线一致。
36.结合第三方面，在另一种可能的实现方式中，检验模块还用于：将恶意厂站的无功功率变化量设置为预设值后，将恶意厂站的无功功率变化量输入智能合约。
37.结合第三方面，在另一种可能的实现方式中，激励模块还用于：将多个第一厂站的调压指数上传至区块链网络，生成新区块链并向全网广播。
38.为了实现上述目的，根据本技术的第四方面，提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述第二方面的电压调控方法。
39.为了实现上述目的，根据本技术的第五方面，提供了一种电子设备，所述设备包括至少一个处理器、以及与处理器连接的至少一个存储器、总线；其中，处理器、存储器通过总线完成相互间的通信；处理器用于调用存储器中的程序指令，以执行上述第二方面的电压调控方法。
40.借由上述技术方案，本技术提供的技术方案至少具有下列优点：
41.(1)分布式调压系统能够大大减少优化调度产生的算力消耗，且减小了电压变化到无功补偿执行调压的延迟时间，提升调压效果。
42.(2)分布式调压系统中各个厂站侧子站系统调压效果的结算能够对全局的调压效果和厂站侧子站系统的个体表现综合考量，既满足调压任务，又充分调动厂站侧子站系统调压积极性。
43.(3)调压效果的结算流程采取多方共识的方式，选出审查机组进行调压效果结果验证校核，能够提升厂站侧子站系统的参与度和结果的真实性，且整个系统达成一种良好的共治体系，能够减少系统运行维护和结算争议等产生的额外成本。
44.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
45.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
46.图1示出了本技术实施例提供的一种电压调控系统的结构示意图；
47.图2示出了本技术实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图；
48.图3示出了本技术实施例提供的一种电压调控方法的流程示意图；
49.图4示出了本技术实施例提供的一种电压调控装置的组成框图。
具体实施方式
50.下面将参照附图更详细地描述本技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本技术，并且能够将本技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
51.本技术实施例中术语“第一”“第二”等字样不具有逻辑或时序上的依赖关系，也不对数量和执行顺序进行限定。还应理解，尽管以下描述使用术语第一、第二等来描述各种元素，但这些元素不应受术语的限制。这些术语只是用于将一元素与另一元素区别分开。
52.本技术实施例中术语“至少一个”的含义是指一个或多个，本技术实施例中术语“多个”的含义是指两个或两个以上。
53.还应理解，术语“如果”可被解释为“当
……
时”(“when”或“upon”)或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，根据上下文，短语“如果确定...”或“如果检测到[所陈述的条件或事件]”可被解释为“在确定...时”或“响应于确定...”或“在检测到[所陈述的条件或事件]时”或“响应于检测到[所陈述的条件或事件]”。
[0054]
为方便理解本技术的方案，首先给出相关概念的简要介绍如下。
[0055]
区块链，就是一个又一个区块组成的链条。每一个区块中保存了一定的信息，它们按照各自产生的时间顺序连接成链条。这个链条被保存在所有的服务器中，只要整个系统中有一台服务器可以工作，整条区块链就是安全的。这些服务器在区块链系统中被称为节点，它们为整个区块链系统提供存储空间和算力支持。
[0056]
以上是对本技术的实施例中涉及到的技术术语的介绍，以下不再赘述。
[0057]
如背景技术所述，为了充分利用电力系统可调压资源，业内学者对多种资源进行了调压可行性分析，文献提出电力系统无功均衡适配调度，通过合理的调控策略，解决电压调控适配问题，实现无功电压适配。然而无功电压适配调度，存在求解维数高以及求解复杂度高的问题。导致电力系统厂站侧子系统调压决策不能达到预期效果。
[0058]
区块链技术为解决该问题提供一种新的解决思路，区块链本质表现为分布式的自治系统，区块链中为了鼓励更多的节点参与交易验证工作，设计了代币的激励机制，鼓励节点参与验证工作，同时节点获得代币奖励与手续费奖励作为回报，从而保证整个区块链系统持续良好运行。借助以上的区块链技术，如果能够让厂站侧子系统扮演与节点同样的角色，在参与调压的同时，各厂站侧子系统按照共同认可且绝对可信的一套智能合约自行计算调压应当获得的报酬，并由调压成员之间互相验证，这样的方式保证所有调压厂站侧子系统拥有调压报酬结算的参与权利，能够极大激发厂站侧子系统的积极性，使得调压辅助服务市场供给侧重新发挥其快速灵活的调压潜力，成为电压调节任务的重要承担者。
[0059]
区块链技术最显著的特点在于能够实现安全、可靠的分布式协同计算，主要特点有去中心化、奖励机制、共识机制、自治机制以及代币奖励机制等。
[0060]
(1)准确机制：准确机制体现为去中心化，这样就避免了中心出现错误导致的大面积甚至是全部的瘫痪，去中心化或者若中心化解决了这样的问题。在区块链系统中，节点的
权力和义务是均等的，系统中各节点均可成为信息的提供者和决策者，这样就可降低失误的概率，同时也可解决信息缺乏时效性问题。而在调压系统中，系统厂站侧子系统电压作为调压的主要目标，亦呈现出天然的要求准确、变化实时和分布式的特点，即系统厂站侧子系统均实时变化、需要实时调节，并通过实际数值大小与额定值进行对照，判断当前电力系统电压运行情况。
[0061]
(2)绩效机制：区块链点对点的传输技术提高了系统绩效，点对点直接建立信任，不需要第三方节点监管。这样在控制中心的主站系统进行电压调节时就可以明显降低指令信息传输的成本和时间。
[0062]
(3)共享机制：区块链中的数据对所有节点都是公开的。数据信息的共享可以缓解电力系统调压过程中出现的信息不对称问题，从而盘活某些节点中看似没有价值的闲置资源，有效提升资源的利用率，达到社会资源供需匹配的目的。在原有的调压模式下，控制中心主站系统按照一定的调压准则下发调压指令，常有部分电网无功电源等装置无法参与调压，导致资源未能充分利用。在本文设计调压系统中，各个无功电源均能按照自我意愿参与调压，从而达到对资源的充分利用。
[0063]
(4)激励机制：区块链技术解决了系统交易中的记账、谁来记账、记账激励等问题。在本调压系统中，资源配置的权利分配给每一厂站侧子系统，利用代币激励对不同厂站侧子系统调压效果进行反馈，使得每一厂站侧子系统都以调压效果最优为目标进行调试，进而使分布式调压资源获得真正的价值回报。
[0064]
因此，在本技术实施例中，从区块链核心思想出发，阐述论证运用区块链核心思想设计电力系统调压的可行性和合理性。进而从区块链机制、代币机制、自治机制出发，设计调压效果规则，建立相应的奖惩机制，最后给出基于区块链技术的电力系统调压系统的运行模式。
[0065]
有鉴于此，本技术实施例提供一种电压调控方法，具体方法包括：调节电压以产生调压参数，根据调压参数确定多个第一厂站的调压指数，调压指数用于指示第一厂站的调压效果；当调压指数校验合格时，将调压指数存储至区块链的智能合约；接收智能合约根据调压指数反馈的激励值。通过区块链分布式思想构建去中心化的调压网络，这种调压网络区别于传统由中央控制中心主站系统下发调压指令再由厂站子系统或监控系统最终执行的体系，网络中的厂站子系统或监控系统节点能够作为一个个单独的个体参与到分工协作当中，在激励模式的推动下，制定自己的出力决策，共同为电压稳定而主动响应。
[0066]
下面将结合附图对本技术实施例的实施方式进行详细描述。
[0067]
电力系统调压作为维护电力系统电压平衡稳定的重要手段，可以借助区块链思想执行。图1示出了本技术实施例提供的一种电压调控系统的结构示意图。电压调控系统100包括多个第一厂站(110、120、130)。
[0068]
第一厂站(110、120、130)分别调节自身电压以产生调压参数，根据调压参数确定多个第一厂站的调压指数，调压指数用于指示第一厂站的调压效果；当调压指数校验合格时，将调压指数存储至区块链的智能合约；接收智能合约根据调压指数反馈的激励值。
[0069]
通过区块链分布式思想构建去中心化的调压网络，这种调压网络区别于传统由中央控制中心主站系统下发调压指令再由厂站子系统或监控系统最终执行的体系，网络中的厂站子系统或监控系统节点能够作为一个个单独的个体参与到分工协作当中，在激励模式
的推动下，制定自己的出力决策，共同为电压稳定而主动响应。
[0070]
本技术实施例描述的系统架构以及应用场景是为了更加清楚的说明本技术实施例的技术方案，并不构成对于本技术实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着系统架构的演变和新业务场景的出现，本技术实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
[0071]
本技术实施例还提供一种电压调控装置，该电压调控装置可以用于执行上述电压调控方法。可选的，该电压调控装置可为具有数据处理能力的电子设备，或者是该电子设备中的功能模块，对此不作限定。
[0072]
例如，该电子设备可以是服务器，其可以是单独的一个服务器，或者，也可以是由多个服务器构成的服务器集群。又例如，该电子设备可以是平板电脑、桌面型、膝上型、手持计算机、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，umpc)、上网本，以及蜂窝电话、个人数字助理(personal digital assistant，pda)、增强现实(augmented reality，ar)、虚拟现实(virtual reality，vr)设备等终端设备。本技术对该电子设备的具体形态不作特殊限制。
[0073]
下面以电压调控装置是电子设备为例，如图2所示，图2为本技术提供的一种电子设备200的硬件结构。
[0074]
如图2所示，该电子设备200包括处理器210，通信线路220以及通信接口230。
[0075]
可选的，该电子设备200还可以包括存储器240。其中，处理器210，存储器240以及通信接口230之间可以通过通信线路220连接。
[0076]
其中，处理器210可以是中央处理器(central processing unit，cpu)、通用处理器网络处理器(network processor，np)、数字信号处理器(digital signal processing，dsp)、微处理器、微控制器、可编程逻辑器件(programmable logic device，pld)或它们的任意组合。处理器101还可以是其它任意具有处理功能的装置，例如电路、器件或软件模块，不做限制。
[0077]
在一种示例中，处理器210可以包括一个或多个cpu，例如图2中的cpu0和cpu1。
[0078]
作为一种可选的实现方式，电子设备200包括多个处理器，例如，除处理器210之外，还可以包括处理器270。通信线路220，用于在电子设备200所包括的各部件之间传送信息。
[0079]
通信接口230，用于与其他设备或其它通信网络进行通信。该其它通信网络可以为以太网，无线接入网(radio access network，ran)，无线局域网(wireless local area networks，wlan)等。通信接口230可以是模块、电路、收发器或者任何能够实现通信的装置。
[0080]
存储器240，用于存储指令。其中，指令可以是计算机程序。
[0081]
其中，存储器240可以是只读存储器(read-only memory，rom)或可存储静态信息和/或指令的其他类型的静态存储设备，也可以是存取存储器(random access memory，ram)或者可存储信息和/或指令的其他类型的动态存储设备，还可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，eeprom)、只读光盘(compact disc read-only memory，cd-rom)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备等，不予限制。
[0082]
需要指出的是，存储器240可以独立于处理器210存在，也可以和处理器210集成在
一起。存储器240可以用于存储指令或者程序代码或者一些数据等。存储器240可以位于电子设备200内，也可以位于电子设备200外，不做限制。
[0083]
处理器210，用于执行存储器240中存储的指令，以实现本技术下述实施例提供的通信方法。例如，当电子设备200为终端或者终端中的芯片时，处理器210可以执行存储器240中存储的指令，以实现本技术下述实施例中发送端所执行的步骤。
[0084]
作为一种可选的实现方式，电子设备200还包括输出器件250和输入器件260。其中，输出器件250可以是显示屏、扬声器等能够将电子设备200的数据输出给用户的器件。输入器件260是可以键盘、鼠标、麦克风或操作杆等能够向电子设备200输入数据的器件。
[0085]
需要指出的是，图2中示出的结构并不构成对该计算装置的限定，除图2所示部件之外，该计算装置可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
[0086]
本技术实施例描述的电压调控装置以及应用场景是为了更加清楚的说明本技术实施例的技术方案，并不构成对于本技术实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着电压调控装置的演变和新业务场景的出现，本技术实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
[0087]
接下来，结合附图对电压调控方法进行详细说明。图3为本技术提供的一种电压调控方法的流程示意图。该方法应用于具有图1所示硬件结构的电压调控系统，具体包括以下步骤：
[0088]
步骤310、第一厂站调节电压以产生调压参数，根据调压参数确定多个第一厂站的调压指数。
[0089]
现有评估电力系统厂站侧无功电源的调压表现指标主要有响应精度和响应速率。响应精度即多个第一厂站电力系统厂站侧无功电源最终发无功功率与上级下达的目标值之间偏差，而响应速率指从响应延时开始至电压控制系统下达下一个调节指令的时间范围内电力系统厂站侧无功电源发无功功率的调整速率。
[0090]
在本技术实施例中，电力系统厂站侧无功电源的调压行为不再是被动的。由于在有限的区域内，分布式的无功电源可以在任何地方检测到同样的电压数值，因此，电力系统厂站侧无功电源在接受到调压初始时刻的无功负荷波动后，可以主动根据检测结果进行响应。本质上，电力系统厂站侧无功电源调压服务表示在规定的调节时间范围内快速调整无功电源所发无功功率，满足系统电压运行偏差的调节要求。因此，本技术对全局调压表现和个体调压表现综合考虑，以确定表现因子δ
v,τ
的计算方式。
[0091]
具体的，假设第一厂站每次调压时间为t秒，电力系统有q台无功电源，由于电力系统无功功率供需侧均会产生实时波动，因此无法保证每一时刻的电压偏差均为0。为了不使调压控制过于频繁，在电力系统电压控制时设置死区v
ss
的概念。
[0092]
当电压波动在死区范围内时，电压变化只受电力系统惯性影响，即电压在相对稳定的范围内，无需调整。因此，在调压时段内电压偏差量超出v
ss
越少，调压效果越好。某一次调压中全局效果因数α
τ
计算方式如式(1)所示。
[0093]
[0094]
式中δv(t)为t时刻系统第一厂站电压变化量，即：
[0095]
δv(t)＝v(t)-vnꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0096]
第一厂站个体的调压表现可以根据节点无功电源在调压时间内所发无功功率改变量与无功负荷改变量的比值进行量化，厂站侧个体表现因数β
v,τ
如式(3)所示。
[0097][0098]
式中：δqv(t)为厂站侧无功功率变化量；δq
l
(t)为负荷无功功率变化量；qv为厂站侧无功电源v的调压积极度，取值在[0,1]范围内。
[0099]
设计在系统全局调压效果的基础上，综合考虑节点无功电源所发无功功率，给出某一次调频调压中第v个节点的表现因子δ
v,τ
的计算方式如式(4)所示，作为评测每一周期发厂站侧调压效果表现的指数。
[0100]
δ
v,τ
＝ωα
τ
+(1-ω)β
v,τ
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0101]
式中ω为权重系数，取值为[0,1]，可以看出，ω越大，调压效果越偏向于对全局调频调压效果的考量；否则，越向于于对个体调压效果的考量。
[0102]
进一步的，对单个节点(第一厂站)无功电源而言，当本节点无功负荷较小，无功电源所发无功功率满足本节点无功负荷后，通过改变本节点变压器变比，可选区选取较大的ω时，由于单个节点个体调压效果表现的提升带来的效益比重减小，即ω和qv负相关，假设两者为线性关系，如式(5)所示。
[0103]
qv＝1-bvω
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0104]
式中bv代表积极度系数值，由于qv在[0,1]范围内，因此bv取值同样在[0,1]范围内，厂站侧积极度受权重系数变化引起的态度改变不同，所以bv也不同。
[0105]
进一步的，智能合约作为区块链的核心组成部分。首先，根据系统运行需要，共同制定一份电压控制合约；其次，签署合约的各厂站就合约内容、违约条件和责任等达成一致，能够有效避免利益纷争和篡改等问题。最后，当各厂站按照约定好的条件完成任务时，存储于区块链的智能合约自动执行。电力系统各个厂站的调压效果反映了系统厂站侧参与电力系统建设的态度和参与度，且与系统厂站侧的利益直接挂钩，如果调压效果计算环节存在漏洞和信任问题，将严重挫伤各系统节点主动参与调压的积极性。
[0106]
为此，上述调压指数的计算由区块链智能合约完成。每次调压结束后，调用智能合约并输入调压过程中的无功功率变化量、负荷无功功率变化量和厂站的电压变化量，智能合约按照上述的方法计算，得出系统全局效果因数和各厂站的个体效果因数，进而计算得到电力系统厂站侧的调压指数，并将系统厂站侧的调压指数值统一打包生成新的区块，至此完成一个调压效果周期的调压指数结算。
[0107]
步骤320、当调压指数校验合格时，第一厂站将调压指数存储至区块链的智能合约。
[0108]
在分布式调压中，厂站侧的目标是保证本厂站电压值、本厂站负荷功率因数的情况下，获得更多的调压指数。根据步骤310可知，调压指数由全局效果因数和个体效果因数构成。全局效果因数由本厂站电压值决定，无法被恶意篡改。厂站侧自身的个体效果因数则存在多报、谎报可能。调压系统的所有调压效果都要由弱中心机构进行校核，合法调压效果
才能继续广播记录，并由区块链存储调压合约。
[0109]
弱中心机构是区块链交易网络中的一个特殊厂站侧，与其他厂站侧相比，弱中心机构拥有账户管理和调压监督的权利，诸如调压资质确认及合约审查，但没有修改权限，相关修改需取得厂站侧共识。弱中心化是指系统各厂站侧调压过程、调压指数的确定及调压记录等都由参与厂站侧自主完成。在本技术实施例中，弱中心机构(即审查厂站)用于校验各厂站调压后的调压指数。
[0110]
具体的，为了保证分布式调压系统的良好运行和调压指数的公平公正。在每一轮电力系统调压时，从多个第一厂站中选择一个厂站作为审查厂站，审查厂站的选择在所有参与调压且有权获得调压权益的厂站中轮流替换，以防止审查厂站权力集中而缺失系统公平性。
[0111]
每一轮调压结束后，审查厂站会获取到自身的无功功率变化量曲线，同时其他厂站也会将自身的无功功率变化量曲线发给审查厂站，审查厂站按照式(6)计算本轮所有厂站的第一电压变化量曲线。
[0112]
假设本技术中厂站的无功电源分别有发电机、电容器、调相机、静止补偿器、静止调相机以及作为无功负荷的并联电抗器，且全部为开启状态，系统厂站侧的电压偏差是一个动态过程。判断系统小干扰电压稳定的准则是，对于给定运行情况下系统中的每个母线(厂站)，母线电压的数值随着该母线注入无功功率的增加而升高，电力系统厂站侧电压稳定性分析的数学模型可用如下的微分-代数方程组描述：
[0113][0114]
式中，f代表系统，如发电机、励磁器等的动态特性；g为潮流方程；x为系统状态向量，如无功功率变化量、电压变化量等；y为除状态变量以外的其它变量，如母线电压大小和相角；p为系统参数。假设系统平衡点为x
*
，则满足如下方程。
[0115]
f(x
*
,y,p)＝0，g(x
*
,y,p)＝0
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0116]
系统在平衡点为x
*
的稳定性由(6)式在平衡的x
*
线性化展开(8)决定。
[0117][0118]
进一步的，将第一电压变化量曲线与第二电压变化量曲线进行比较，第二电压变化量曲线用于指示多个第一厂站的电压变化量曲线实际值。
[0119]
当第一电压变化量曲线与第二电压变化量曲线一致时，则可以认为所有厂站均如实上报无功功率变化量曲线，此时，审查厂站将无功功率变化量、负荷无功功率变化量和电压变化量，输入上述智能合约中，调用智能合约确定调压指数。
[0120]
当第一电压变化量曲线与第二电压变化量曲线不一致时，审查厂站将所有厂站的无功功率变化量曲线发送至控制中心，由控制中心进行二次验证，找出恶意上报的厂站，并将控制中心收集到的无功功率变化量曲线发送给审查厂站，审查厂站继续进行审查，直至第一电压变化量曲线与第二电压变化量曲线一致。
[0121]
进一步的，审查厂站调用智能合约触发其调压指数计算功能，如果此轮存在恶意节点，则审查厂站将恶意厂站的无功功率变化量赋值为0输入合约。合约调用完成后，所有
厂站的调压指数将同步上传至区块链网络，生成新区块链并向全网广播，进一步保证结果公开公正。
[0122]
在本技术实施例中，无需进行调压前的无功补充优化计算，且不需要进行调压后的调压效果的结算，只需要每次调压时给出审查厂站的无功功率变化量曲线。这样大大减少了集中式控制中心的算力，同时也避免了恶意厂站在调压效果计算环节与控制中心联合谋取私利。
[0123]
除此之外，调压效果的结算流程采取多方共识的方式，选出审查机组进行调压效果结果验证校核，能够提升厂站侧子站系统的参与度和结果的真实性，且整个系统达成一种良好的共治体系，能够减少系统运行维护和结算争议等产生的额外成本。
[0124]
步骤330、第一厂站接收智能合约根据调压指数反馈的激励值。
[0125]
在本技术实施例中，调压指数等同于区块链体系中的数字货币。因此，调压指数与区块链中的账户是对应的，智能合约根据调压指数反馈各厂站激励值式(9)。
[0126]ev,τ+1
＝e
v,τ-1
+δ
v,τ
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)
[0127]
式中：e
v,τ-1
表示厂站v在某一次调压前的初始调压效果值；e
v,τ+1
表示厂站v在某一次调压后的调压效果值。厂站总调压效果值达到一定数量后可以向区块链中的控制中心发起兑换现值货币的申请。控制中心只要设计合理调压效果决策，就能够既调动厂站侧主动参与调压的积极性，又能让厂站侧获得一定利润，如对分布式调压系统的建设投资，调压运行成本、参与调压的激励等以及实施分布式调压系统减少的算力消耗等。
[0128]
可以理解的是，为了实现上述实施例中功能，计算机设备包括了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本技术中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，本技术能够以硬件或硬件和计算机软件相结合的形式来实现。某个功能究竟以件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用场景和设计约束条件。
[0129]
进一步的，作为对上述图3所示方法实施例的实现，本技术实施例提供了一种电压调控装置。该装置的实施例与前述方法实施例对应，为便于阅读，本实施例不再对前述方法实施例中的细节内容进行逐一赘述，但应当明确，本实施例中的装置能够对应实现前述方法实施例中的全部内容。具体如图4所示，电压调控装置400包括：调节模块410、检验模块420和激励模块430。
[0130]
调节模块410，用于调节电压以产生调压参数，根据调压参数确定多个第一厂站的调压指数，调压指数用于指示第一厂站的调压效果。
[0131]
检验模块420，用于当调压指数校验合格时，将调压指数存储至区块链的智能合约。
[0132]
激励模块430，用于接收智能合约根据调压指数反馈的激励值。
[0133]
进一步的，如图4所示，调节模块410具体用于：获取多个第一厂站的无功功率变化量曲线，根据多个第一厂站的无功功率变化量曲线确定多个第一厂站的第一电压变化量曲线；比较第一电压变化量曲线与第二电压变化量曲线，第二电压变化量曲线用于指示多个第一厂站的电压变化量曲线实际值；当第一电压变化量曲线与第二电压变化量曲线一致时，将多个第一厂站的调压参数输入智能合约中，调用智能合约确定调压指数，调压参数包括无功功率变化量、电压变化量和负荷无功功率变化量。
[0134]
进一步的，如图4所示，调节模块410具体用于：确定全局效果因数和个体表现因数，全局效果因数用于指示预设范围内的多个第一厂站的总体调压效果，个体表现因数用于指示第一厂站自身的调压效果；根据全局效果因数和个体表现因数确定调压指数。
[0135]
进一步的，如图4所示，调节模块410具体用于：根据第一厂站的电压变化量、调压时间和死区范围确定全局效果因数；根据第一厂站的无功功率变化量、负荷无功功率变化量和第一厂站无功电源的调压积极度确定个体表现因数。
[0136]
进一步的，如图4所示，检验模块420还用于：当第一电压变化量曲线与第二电压变化量曲线不一致时，将多个第一厂站的无功功率变化量曲线发送至控制中心。
[0137]
进一步的，如图4所示，检验模块420还用于：根据多个第一厂站的无功功率变化量曲线确定恶意厂站；将剔除恶意厂站的无功功率变化量曲线后的多个第一厂站的无功功率变化量曲线发送至审查厂站，直至第一电压变化量曲线与第二电压变化量曲线一致。
[0138]
进一步的，如图4所示，检验模块420还用于：将恶意厂站的无功功率变化量设置为预设值后，将恶意厂站的无功功率变化量输入智能合约。
[0139]
进一步的，如图4所示，激励模块430还用于：将多个第一厂站的调压指数上传至区块链网络，生成新区块链并向全网广播。
[0140]
进一步的，本技术实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器，上述调节模块410、检验模块420和激励模块430等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。
[0141]
本技术实施例提供了一种存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现所述电压调控方法。
[0142]
本技术实施例提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行所述电压调控方法。
[0143]
本技术还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序：调节电压以产生调压参数，根据调压参数确定多个第一厂站的调压指数，调压指数用于指示第一厂站的调压效果；当调压指数校验合格时，将调压指数存储至区块链的智能合约；接收智能合约根据调压指数反馈的激励值。
[0144]
进一步的，获取多个第一厂站的无功功率变化量曲线，根据多个第一厂站的无功功率变化量曲线确定多个第一厂站的第一电压变化量曲线；比较第一电压变化量曲线与第二电压变化量曲线，第二电压变化量曲线用于指示多个第一厂站的电压变化量曲线实际值；当第一电压变化量曲线与第二电压变化量曲线一致时，将多个第一厂站的调压参数输入智能合约中，调用智能合约确定调压指数，调压参数包括无功功率变化量、电压变化量和负荷无功功率变化量。
[0145]
进一步的，确定全局效果因数和个体表现因数，全局效果因数用于指示预设范围内的多个第一厂站的总体调压效果，个体表现因数用于指示第一厂站自身的调压效果；根据全局效果因数和个体表现因数确定调压指数。
[0146]
进一步的，根据第一厂站的电压变化量、调压时间和死区范围确定全局效果因数；根据第一厂站的无功功率变化量、负荷无功功率变化量和第一厂站无功电源的调压积极度确定个体表现因数。
[0147]
进一步的，当第一电压变化量曲线与第二电压变化量曲线不一致时，将多个第一厂站的无功功率变化量曲线发送至控制中心。
[0148]
进一步的，将恶意厂站的无功功率变化量设置为预设值后，将恶意厂站的无功功率变化量输入智能合约。
[0149]
进一步的，审查厂站还用于：将多个第一厂站的调压指数上传至区块链网络，生成新区块链并向全网广播。
[0150]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0151]
在一个典型的配置中，设备包括一个或多个处理器(cpu)、存储器和总线。设备还可以包括输入/输出接口、网络接口等。
[0152]
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)，存储器包括至少一个存储芯片。存储器是计算机可读介质的示例。
[0153]
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本技术中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
[0154]
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0155]
本领域技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0156]
以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种电压调控系统，其特征在于，所述系统包括多个第一厂站，所述第一厂站用于指示电力系统中执行调压的厂站，所述多个第一厂站用于：调节电压以产生调压参数，根据所述调压参数确定所述多个第一厂站的调压指数，所述调压指数用于指示所述第一厂站的调压效果；当所述调压指数校验合格时，将所述调压指数存储至区块链的智能合约；接收所述智能合约根据所述调压指数反馈的激励值。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个第一厂站包括审查厂站，所述审查厂站具体用于：获取所述多个第一厂站的无功功率变化量曲线，根据所述多个第一厂站的无功功率变化量曲线确定所述多个第一厂站的第一电压变化量曲线；比较所述第一电压变化量曲线与第二电压变化量曲线，所述第二电压变化量曲线用于指示所述多个第一厂站的电压变化量曲线实际值；当所述第一电压变化量曲线与所述第二电压变化量曲线一致时，将所述多个第一厂站的调压参数输入所述智能合约中，调用所述智能合约确定调压指数，所述调压参数包括无功功率变化量、电压变化量和负荷无功功率变化量。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述审查厂站具体用于：确定全局效果因数和个体表现因数，所述全局效果因数用于指示预设范围内的多个第一厂站的总体调压效果，所述个体表现因数用于指示第一厂站自身的调压效果；根据所述全局效果因数和所述个体表现因数确定所述调压指数。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述审查厂站具体用于：根据所述第一厂站的电压变化量、调压时间和死区范围确定所述全局效果因数；根据所述第一厂站的无功功率变化量、负荷无功功率变化量和所述第一厂站无功电源的调压积极度确定所述个体表现因数。5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括控制中心，所述审查厂站还用于：当所述第一电压变化量曲线与所述第二电压变化量曲线不一致时，将所述多个第一厂站的无功功率变化量曲线发送至所述控制中心。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制中心用于：根据所述多个第一厂站的无功功率变化量曲线确定恶意厂站；将剔除所述恶意厂站的无功功率变化量曲线后的所述多个第一厂站的无功功率变化量曲线发送至所述审查厂站，直至所述第一电压变化量曲线与所述第二电压变化量曲线一致。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述审查厂站还用于：将所述恶意厂站的无功功率变化量设置为预设值后，将所述恶意厂站的无功功率变化量输入所述智能合约。8.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述审查厂站还用于：将所述多个第一厂站的调压指数上传至区块链网络，生成新区块链并向全网广播。9.一种电压调控方法，其特征在于，所述方法包括：调节电压以产生调压参数，根据所述调压参数确定所述多个第一厂站的调压指数，所
述调压指数用于指示所述第一厂站的调压效果；当所述调压指数校验合格时，将所述调压指数存储至区块链的智能合约；接收所述智能合约根据所述调压指数反馈的激励值。10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如权利要求9所述的电压调控方法。

技术总结
本申请公开了一种电压调控系统、方法及存储介质，涉及电压调控技术领域。所述系统包括多个第一厂站，第一厂站用于指示电力系统中执行调压的厂站，多个第一厂站用于：调节电压以产生调压参数，根据调压参数确定多个第一厂站的调压指数，调压指数用于指示第一厂站的调压效果；当调压指数校验合格时，将调压指数存储至区块链的智能合约；接收智能合约根据调压指数反馈的激励值。电压调控系统区别于传统由中央控制中心主站系统下发调压指令再由厂站子系统或监控系统最终执行的体系，网络中的厂站子系统或监控系统节点能够作为一个个单独的个体参与到分工协作当中，在激励模式的推动下，制定自己的出力决策，共同为电压稳定而主动响应。动响应。动响应。


技术研发人员：王瑞明 王葛 赵红玉
受保护的技术使用者：喀什大学
技术研发日：2023.06.06
技术公布日：2023/9/5