具体实施方式

本部分将详细描述本申请的具体实施例，本申请之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本申请的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本申请保护范围的限制。

下面结合附图对本申请实施例进行详细的阐述，本申请实施例提供的基于5G网络切片的虚拟电厂智能调控方法应用于包括管理设备、多个数据库实例以及多个存储实例的通信系统中，其中，上述实例可以是虚拟机、容器或者通信服务器，本申请实施例中以通信服务器为例进行说明。本申请实施例提供的基于5G网络切片的虚拟电厂智能调控方法应用于虚拟电厂。其中，虚拟电厂是指通过调控管理系统将电网中的分布式能源、储能系统和可控负荷合并，作为一个特别的电厂参与电网运行的电压协调管理系统，该虚拟电厂包括负荷控制单元和发电系统，其中，负荷控制单元可以由独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器群来实现，发电系统可以包括风力发电终端和光伏发电终端中的至少一种。在该应用环境中，还包括通信系统和远程集中抄表系统，其中，远程集中抄表系统包括集中器、智能电表和用电设备。通信系统用于控制负荷控制单元、发电系统、集中器、智能电表和用电设备中任意两者的通信网络，可由通信服务器或通信服务器集群组成。集中器为远程集中抄表系统的中心管理设备和控制设备，负责定时读取终端数据、系统的命令传送、数据通讯、网络管理、事件记录、数据的横向传输等功能。

在通过虚拟电厂对电网中电网用户的用电设备进行电力调控时，先采用集中抄表的方式，以配变区为基本单元进行集中抄表。集中器连接有多个智能电表，智能电表以天、小时、分钟或秒为频次采集电网用户的用电设备的用电数据至集中器，再由集中器通过通信系统中的通信网络回传至负荷控制单元。负荷控制单元在接收到用电设备的用电数据时，根据用电数据形成相应的调控指令，并将该调控指令通过通信系统中的通信网络发送至用电系统，以根据调控指令调整用电设备的用电负荷。

然而，电网用户的用电设备在不同时期的调控需求不同，如处于用电高峰期的用电设备，其调控需求较高，即此时对于调控有较高的时延要求，而非用电高峰期的用电设备，其调控需求较低，即此时对于调控的时延要求不高。而现有的调控方式无法根据不同时期的调控需求进行通信资源调整，以满足不同的时延要求，从而导致虚拟电厂智能调控的实时性和可靠性差。

为了解决上述技术问题，本申请实施例通过对目标时段的历史用电数据进行分析，基于历史用电数据确定目标时段的通信通道承载性能的边界条件，从而根据边界条件分别分配各个时间段内进行电力调控的5G网络切片资源，进而兼顾通信通道设置的合理性以及电力调控的实时性和可靠性。

下面，将通过几个具体的实施例对本申请实施例提供的基于5G网络切片的虚拟电厂智能调控方法进行详细介绍和说明。

如图1所示，在一个实施例中，提供了一种基于5G网络切片的虚拟电厂智能调控方法。本实施例主要以该方法应用于计算机设备来举例说明。该计算机设备具体可以是上述的通信系统。

参照图2，该基于5G网络切片的虚拟电厂智能调控方法具体包括如下步骤：

S11、获取当前时刻的时钟信息。

在一实施例中，当前时刻的时钟信息可通过实时获取的方式得到。

S12、从各预设时段中确定所述时钟信息所对应的目标时段。

在一实施例中，各预设时段可通过对一天的时长进行预划分的方式确定，每个预设时段的时长相同。示例性的，一个预设时段为1小时，从而可将1天划分为24个预设时段，分别是0点-1点、1点-2点……23点-24点。基于预划分多个预设时段，即可将时钟信息所处的预设时段作为目标时段。

其中，各预设时段组成连续的时间序列。

S13、根据用电设备在所述目标时段的历史用电数据集，确定所述用电设备在所述目标时段的网络切片资源，以通过所述网络切片资源下发虚拟电厂的调控指令对所述用电设备进行负荷调控，其中，所述历史用电数据集包括多个历史用电数据，所述历史用电数据用于表示所述用电设备的用电负荷，所述网络切片资源的资源量与所述历史用电数据集中历史用电数据的峰值正相关。

在一实施例中，在获取到目标时段的历史用电数据集后，对该目标时段的历史用电数据集进行大数据分析后，可根据历史用电数据集中的峰值，从预设的映射表中确定对应的5G网络切片资源的资源量，从而确定用电设备在目标时段的5G网络切片资源，从而使各设备之间在目标时段通过该5G网络切片资源进行数据传输，进而通过该5G网络切片资源下发虚拟电厂的调控指令对用电设备进行负荷调控。

其中，网络切片作为5G通信的关键技术，将运营商的物理网络划分为多个逻辑独立的虚拟网络，每个虚拟网络具备不同的功能特点，可以灵活的应对不同的需求和服务，这些虚拟网络相互隔离，其中一个发生故障不会影响到其它虚拟网络。目前主流的方式是基于业务场景进行切片，分为增强移动宽带(Enhanced Mobile Broadband,EMBB)切片、海量机器类通信(Massive MachineType of Communication,MMTC)切片及高可靠低时延(Ultrareliable and Low Latency Communications,URLLC)切片，也就是5G网络切片的三大应用场景。通过网络功能虚拟化(Network Function Virtualization，NFV)技术和软件定义网络(Software Defined Network，SDN)将网络资源虚拟化，把所有的硬件抽象为计算、存储和网络这三类资源进行统一管理分配，给不同的切片不同大小的资源，且完全隔离互不干扰，实现5G网络切片资源的统一管理和资源切分。

示例性的，在确定用电设备在目标时段的5G网络切片资源后，可对用电设备所在的网络环境进行评估，根据评估结果判断该用电设备对应的电网用户自建电力专网的能力；若电网用户具备自建电力专网的能力，则以自建5G电力专网的方式，部署与该电网用户的优先级对应的5G网络切片；若电网用户不具备自建电力专网的能力，则以租用运营商公网的方式，部署与该电网用户的优先级对应的5G网络切片。

由于电网用户在不同时期对电力调控的可靠性和延迟性的需要不同，而传统的通信技术由于技术的局限，常常会有服务质量不佳的弊端，因此通过对目标时段的历史用电数据进行分析，基于历史用电数据确定目标时段的通信通道承载性能的边界条件，从而根据边界条件分别分配各个时间段内进行电力调控的5G切片资源，以基于5G网络切片的高可靠低时延的特点，构建虚拟电网通信系统，进而满足虚拟电厂对能源、储能以及负荷调控的高质量需求，有效防止依靠传统通信技术而导致虚拟电厂采集负荷信息和下发调控指令不及时的情况发生，尤其在用电高峰期时能够避免因调控指令延迟而造成停电风险，兼顾通信通道设置的合理性以及电力调控的实时性和可靠性，为电网安全运行提供保障。

同时，由于在确定每个预设时段的网络切片资源后，即可构建时间变化趋势与网络切片资源变化的关联模型，从而可基于关联模型快速确定当前时刻的5G网络切片资源。

在通过历史用电数据的峰值匹配网络切片资源时，由于无法穷尽历史用电数据的峰值的可能性，因此可能导致历史用电数据的峰值无法在匹配到对应的网络切片资源的情况。为此，对于S13，在一实施例中，如图2所示，还包括：

S21、根据用电设备在各所述预设时段的历史用电数据集，确定所述用电设备在各所述预设时段的用电数据区间。

在一实施例中，根据历史用电数据集中历史用电数据的峰值和历史用电数据的最低值，即可确定用电设备在各预设时段的用电数据区间，即预设时段的用电数据区间是由该时段的历史用电数据的最低值和历史用电数据的峰值组成的闭区间。

S22、对各所述预设时段的用电数据区间进行等级排序，获取所述用电设备在所述目标时段的调控等级，所述用电数据区间的最大值与所述调控等级正相关。

在一实施例中，基于各个时段的电力数据区间的最大值，从大到小进行等级排序，以确定用电设备在每个预设时段的调控等级。当存在至少两个电力数据区间的最大值相同，则比较最大值相同的电力数据区间的最小值，根据最小值从大到小对最大值相同的电力数据区间进行等级排序。其中，排序越靠前的电力数据区间，其对应的预设时段的调控等级越高。在确定各预设时段的电力数据区间进行排序后，即可根据排序结果，确定目标时段的调控等级。

S23、根据所述目标时段的调控等级，配置所述目标时段的网络切片资源。

在一实施例中，在确定目标时段的调控等级后，基于调控等级，为该目标时段分配对应的网络切片权重。其中，调控等级越高，对应的网络切片权重则越大。进而根据该目标时段的网络切片权重，从预留的RB资源中为其分配对应的网络切片资源。如该目标时段的网络切片权重为50％，则从预留的RB资源中为其划分50％的网络切片资源。

在为各预设时段分配对应的网络切片资源时，为使切片资源能够被合理化的利用，避免资源浪费，对于S23，在一实施例中，如图3所示，包括：

S31、根据所述目标时段的调控等级，确定所述目标时段的网络切片资源的资源信息和共享信息，所述资源信息用于表示网络切片资源的资源量，所述共享信息包括共享等级，所述共享等级用于表示网络切片资源之间不同程度的隔离。

在一实施例中，每个调控等级预先设置有对应的资源信息和共享信息，其中，等级越高的调控等级，其对应的资源量越高，共享等级表示的隔离程度越高。

S32、根据所述资源信息和所述共享信息，配置所述目标时段的网络切片资源。

在一实施例中，共享等级包括共享、独享和隔离。其中，共享则表示网络切片资源可被复用。隔离用于指示两个网络切片使用相同的逻辑资源和物理资源，但是配置不同的网络参数或者应用参数，形成两个网络切片；或者两个网络切片使用不同的逻辑资源，但物理资源相同，比如两个网络切片分别由一个物理资源(主机)上虚拟化出来的两个逻辑资源(虚拟机)实现；或者两个网络切片使用不同的物理资源。独享表示独享所有资源。

若目标时段的共享信息为独享，则根据目标时段的资源信息，为其分配单独的网络切片，即网络切片A在目标时段只能给用电设备使用。若目标时段的共享信息为隔离，则根据目标时段的资源信息，为其分配与其他网络切片相互隔离的网络切片。若目标时段的共享信息为共享，则根据目标时段的资源信息，在目标时段为用电设备分配可与其他用电设备共用的网络切片，其中，分配的共用的网络切片预留的RB资源能够满足多个用电设备复用的最大需求。例如存在多个用电设备A、B、C、D、E，以及多个网络等级为共享的网络切片1和网络切片2，网络切片1预留的RB资源，只够满足A+B+C复用时的最大需求，网络切片2预留的RB资源，只够满足D+E复用时的最大需求，此时为用电设备A、用电设备B和用电设备C分配网络切片1，为用电设备D和用电设备E分配网络切片2。在为多个用电设备分配同一网络切片后，在切片内，根据每个用电设备的处理优先级，从高到低安排资源复用。

通过调控等级确定用电设备在目标时段的网络切片资源的资源信息和共享信息，从而根据资源信息和共享信息，为目标时段分配对应共享等级的网络切片资源，使部分网络切片资源可被复用，从而使网路哟切片资源能够被合理化的利用，避免资源浪费。

为使为目标时段分配的网络切片资源更为准确，在一实施例中，还包括：周期性地更新所述历史用电数据集，以根据更新后的所述历史用电数据集调整所述用电设备在所述目标时段的网络切片资源。

通过智能电表周期性地采集用电设备的用电数据，如15分钟采集一次，从而每隔15分钟将采集到的用电数据加入历史用电数据集，以更新历史用电数据集后，根据每次更新后的历史用电数据集，更新目标时段的用电数据区间，从而更新目标时段的调控等级，进而可基于更新后的调控等级调整用电设备在目标时段的网络切片资源。通过周期性地采集用电设备的用电数据进行预设时段的切片网络资源的更新，从而可不断更新时间变化趋势与网络切片资源变化的关联模型，进而不断提高关联模型的准确性，以不断提高5G切片资源划分的准确性。

为使预设时段对应的网络切片资源更加符合实际需求，在一实施例中，各所述预设时段的时长与所述历史用电数据集的更新周期相同。示例性的，当历史用电数据集的更新周期为15分钟时，预设时段的时长亦为15分钟，此时预设时段的划分可为0点-0点15分、0点15分-0点30分……23点45分-24点。由于预设时段的时长与历史用电数据集的更新周期相同，因此每个预设时段所需的网络切片资源能够更加贴合历史用电数据的变化曲线，从而在提高虚拟电厂智能调控的实时性和可靠性的同时，减少当预设时段的时长达到多个更新周期的时长时，在部分更新周期内会出现网络切片资源冗余的情况，进而减少网络切片资源的浪费。

在一个实施例中，如图4所示，提供了一种基于5G网络切片的虚拟电厂智能调控装置，包括：

信息获取模块101，用于获取当前时刻的时钟信息。

时段确定模块102，用于从各预设时段中确定所述时钟信息所对应的目标时段。

负荷调控模块103，用于根据用电设备在所述目标时段的历史用电数据集，确定所述用电设备在所述目标时段的网络切片资源，以通过所述网络切片资源下发虚拟电厂的调控指令对所述用电设备进行负荷调控，其中，所述历史用电数据集包括多个历史用电数据，所述历史用电数据用于表示所述用电设备的用电负荷，所述网络切片资源的资源量与所述历史用电数据集中历史用电数据的峰值正相关。

在一实施例中，负荷调控模块103，具体用于：根据用电设备在各所述预设时段的历史用电数据集，确定所述用电设备在各所述预设时段的用电数据区间；

对各所述预设时段的用电数据区间进行等级排序，获取所述用电设备在所述目标时段的调控等级，所述用电数据区间的最大值与所述调控等级正相关；

根据所述目标时段的调控等级，配置所述目标时段的网络切片资源。

在一实施例中，负荷调控模块103，还用于：根据所述目标时段的调控等级，确定所述目标时段的网络切片资源的资源信息和共享信息，所述资源信息用于表示网络切片资源的资源量，所述共享信息包括共享等级，所述共享等级用于表示网络切片资源之间不同程度的隔离；

根据所述资源信息和所述共享信息，配置所述目标时段的网络切片资源。

在一实施例中，所述共享等级包括共享、独享和隔离。

在一实施例中，负荷调控模块103，还用于：周期性地更新所述历史用电数据集，以根据更新后的所述历史用电数据集调整所述用电设备在所述目标时段的网络切片资源。

在一实施例中，各所述预设时段的时长与所述历史用电数据集的更新周期相同。

在一实施例中，各所述预设时段组成连续的时间序列。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，如图5所示，该计算机设备包括该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、输入装置和显示屏。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现基于5G网络切片的虚拟电厂智能调控方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行基于5G网络切片的虚拟电厂智能调控方法。本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，本申请提供的基于5G网络切片的虚拟电厂智能调控装置可以实现为一种计算机程序的形式，计算机程序可在如图5所示的计算机设备上运行。计算机设备的存储器中可存储组成该基于5G网络切片的虚拟电厂智能调控装置的各个程序模块。各个程序模块构成的计算机程序使得处理器执行本说明书中描述的本申请各个实施例的基于5G网络切片的虚拟电厂智能调控方法中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时执行上述基于5G网络切片的虚拟电厂智能调控方法的步骤。此处基于5G网络切片的虚拟电厂智能调控方法的步骤可以是上述各个实施例的基于5G网络切片的虚拟电厂智能调控方法中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行上述基于5G网络切片的虚拟电厂智能调控方法的步骤。此处基于5G网络切片的虚拟电厂智能调控方法的步骤可以是上述各个实施例的基于5G网络切片的虚拟电厂智能调控方法中的步骤。

以上所述是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。