一種基于互聯網分布式能源管理系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及能源規劃領域，具體涉及一種基于互聯網分布式能源管理系統。
【背景技術】
[0002]分布式能源具有節能減排、對電力燃氣供應移峰填谷、安全供能保障等一系列固有的優勢，它也成為我國能源結構調整、建設能源節約與環境友好型社會的既定發展方針。
[0003]目前國內尚未開發出一個分布式能源項目整體化解決方案，而分布式能源建設項目又是多學科、多技術、多機種、多工況的系統工程，計算機軟件和數值模擬是其不可缺少的工具，同時需要進行詳細的技術經濟分析和大量方案篩選，結合多方面實踐經驗才能實現科學合理的設計與運行。當前，互聯網+方興未艾，因此，當前情況下，應用互聯網+的跨界思維等理念，把分布式能源與智能電網、微網、能源互聯網的發展緊密結合，開發出一種基于互聯網分布式能源管理系統，是有所必要的。
【發明內容】
[0004]針對上述問題，本發明提供了一種基于互聯網分布式能源管理系統，包括核心層、連接層和應用層，核心層具有開放式接口，與能源互聯網的大數據和云計算平臺連接；連接層用于編制相應的輸入輸出子程序，通過開放式信息接口將核心層與應用層的任務連接；應用層根據需要自動調用核心層和連接層數據、模型與算法，以完成能源的規劃和管理。
[0005]優選地，本系統采用以數據庫為核心的“一核三元模型”，其應用方法包括負荷預測、能量平衡和能量優化。
[0006]優選地，核心層借助有線或無線信號傳輸與能源互聯網的云計算平臺、專業軟件平臺、計算中心、用戶智能終端、各種服務器、存儲器、傳感器和其它數據采集設備建立起雙向聯系，從而將軟件包嵌入能源互聯網整體系統。
[0007]優選地，核心層包括具有自主知識產權的以數據庫為基礎的14個軟件，以及鏈接外部非自主知識產權軟件的外部接口。
[0008]優選地，數據庫包括設備數據庫，負荷數據庫，案例數據庫，財務數據庫，地理信息數據庫。
[0009]優選地，14個軟件包括項目輔助功能軟件，項目規劃、設計及運行優化控制軟件，項目輔助功能軟件包括多目標優化層次分析軟件，多目標優化最優解集軟件，神經網絡負荷預測軟件；項目規劃軟件包括整體指標分解軟件和能源站批量篩選軟件；項目設計軟件包括能源站設計分析軟件，總體設計系統優化軟件，總體設計能流網絡軟件，區域能源聯合循環軟件，能源站詳細設計軟件和能源站容量配置軟件；項目運行優化控制軟件包括DCS系統人機對話界面監控軟件，全工況優化運行軟件和水氣系統溫度控制軟件。
[0010]優選地，總體設計能流網絡軟件包括輸入數據模塊、熱功轉換裝置和檢驗模塊，其中輸入數據模塊，包括用戶負荷、規劃的優化目標函數、選定的優化變量，熱功轉換裝置用于能源轉換過程所需的各種熱功轉換，檢驗模塊，用以判斷計算結果是否達到預定的規劃目標。
[0011]與現有技術相比，本發明的能源管理系統含有以數據庫為基礎的14個軟件和大量子程序，各軟件之間或軟件內部的子程序都采用模塊結構，各軟件既有獨特功能又相互有機銜接；既可以用于從頂層設計開始自上而下的整體解決方案，又可利用各軟件的獨立功能進行項目特定環節的分析計算；既可用于新建項目的設計問題，又可用于已建項目的評估和改造，也可根據任務的需要不斷添加新的軟件，實現即插即用，不斷升級。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明的層次結構示意圖；
[0013]圖2為本發明本發明的“核心層-連接層-應用層”的功能網架結構；
[0014]圖3為本發明的總體設計能流網絡軟件的模塊結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本發明做進一步說明:
[0016]結合圖1-圖3所示，一種基于互聯網分布式能源管理系統，包括核心層、連接層和應用層，核心層具有開放式接口，與能源互聯網的大數據和云計算平臺連接；連接層用于編制相應的輸入輸出子程序，通過開放式信息接口將核心層與應用層的任務連接；應用層根據需要自動調用核心層的數據、模型與算法，以完成能源的規劃和管理。
[0017]圖1是本發明的軟件間關聯的三層次結構，描述了針對不同任務使用各軟件的連接方法，最外層為數據庫服務器，中間層為輔助功能軟件，最內層為核心應用軟件(項目規劃、設計和運行優化控制軟件)。最內層軟件可根據項目需要自動調用中間層的輔助功能軟件和最外層的數據庫，以完成設計計算任務；同樣輔助功能軟件運行中可以調用最外層的數據庫。軟件包還可以通過接口，根據需要調用外部的其他商用軟件，以擴大軟件包的功會K。
[0018]圖2是本發明的“核心層-連接層-應用層”的功能網架結構。描述了完成任務時如何應用軟件包各部分的功能，“核心層”中包括了通用性的數學物理方程和數值解法，通過設計人員簡單地編寫輸入輸出文件，構造信息通道，即“連接層”，便可把需要解決的各種任務即“應用層”與“核心層”連接起來，完成設計與計算。
[0019]圖3描述了本發明一個典型軟件，即總體設計能流網絡軟件的模塊結構。模塊I是輸入數據模塊，包括用戶負荷、規劃的優化目標函數、選定的優化變量。模塊2是能源系統轉換過程中必須遵守的物理定律的約束。模塊3是能源轉換過程所需的各種熱功轉換裝置。模塊4是規劃區內可用的各種一次能源，其可用量等約束條件由模塊5給定。模塊6計算能源系統總成本及排放造成的環境影響。模塊7是檢驗模塊，判斷計算結果是否達到預定的目標。模塊8是計算未達到預定目標時，修正優化變量的比例并返回進行迭代計算。模塊8采用了先進的隨機搜尋全局優化算法。模塊9輸出設計結果。
[0020]以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.一種基于互聯網分布式能源管理系統，包括核心層、連接層和應用層，其特征在于:所述核心層具有開放式接口，與能源互聯網的大數據和云計算平臺連接；所述連接層用于編制相應的輸入輸出子程序，通過開放式信息接口將核心層與應用層的任務連接；所述應用層根據需要自動調用核心層和連接層數據、模型與算法，以完成能源的規劃和管理。2.根據權利要求1所述的基于互聯網分布式能源管理系統，其特征在于:本系統采用以數據庫為核心的“一核三元模型”，其應用方法包括負荷預測、能量平衡和能量優化。3.根據權利要求1所述的基于互聯網分布式能源管理系統，其特征在于:所述核心層借助有線或無線信號傳輸與能源互聯網的云計算平臺、專業軟件平臺、計算中心、用戶智能終端、各種服務器、存儲器、傳感器和其它數據采集設備建立起雙向聯系，從而將軟件包嵌入能源互聯網整體系統。4.根據權利要求1所述的基于互聯網分布式能源管理系統，其特征在于:所述核心層包括具有自主知識產權的以數據庫為基礎的14個軟件，以及鏈接外部非自主知識產權軟件的外部接口。5.根據權利要求4所述的基于互聯網分布式能源管理系統，其特征在于:數據庫包括設備數據庫，負荷數據庫，案例數據庫，財務數據庫，地理信息數據庫。6.根據權利要求4所述的基于互聯網分布式能源管理系統，其特征在于:14個軟件包括項目輔助功能軟件，項目規劃、設計及運行優化控制軟件，所述項目輔助功能軟件包括多目標優化層次分析軟件，多目標優化最優解集軟件，神經網絡負荷預測軟件；所述項目規劃軟件包括整體指標分解軟件和能源站批量篩選軟件；所述項目設計軟件包括能源站設計分析軟件，總體設計系統優化軟件，總體設計能流網絡軟件，區域能源聯合循環軟件，能源站詳細設計軟件和能源站容量配置軟件；所述項目運行優化控制軟件包括DCS系統人機對話界面監控軟件，全工況優化運行軟件和水氣系統溫度控制軟件。7.根據權利要求4所述的基于互聯網分布式能源管理系統，其特征在于:總體設計能流網絡軟件包括輸入數據模塊、熱功轉換裝置和檢驗模塊，其中所述輸入數據模塊，包括用戶負荷、規劃的優化目標函數、選定的優化變量，所述熱功轉換裝置用于能源轉換過程所需的各種熱功轉換，所述檢驗模塊，用以判斷計算結果是否達到預定的規劃目標。
【專利摘要】本發明涉及能源規劃領域，具體涉及一種基于互聯網分布式能源管理系統，包括核心層、連接層和應用層，核心層具有開放式接口，與能源互聯網的大數據和云計算平臺連接；連接層用于編制相應的輸入輸出子程序，通過開放式信息接口將核心層與應用層的任務連接；應用層根據需要自動調用核心層的數據、模型與算法，以完成能源的規劃和管理，本系統含有以數據庫為基礎的14個軟件和大量子程序，各軟件之間或軟件內部的子程序都采用模塊結構，各軟件既有獨特功能又相互有機銜接；既可以用于從頂層設計開始自上而下的整體解決方案，又可利用各軟件的獨立功能進行項目特定環節的分析計算；既可用于新建項目的設計問題，又可用于已建項目的評估和改造。
【IPC分類】G06Q50/26, G06Q10/06
【公開號】CN105243504
【申請號】CN201510679794
【發明人】汪慶桓, 馮江華, 李銳, 黃林, 孔曉慧, 陳曉麗, 田艷靜
【申請人】北京恩耐特分布能源技術有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年10月19日