本发明涉及能源管理,具体为基于清洁能源数字化的分布式管理平台。
背景技术:
1、清洁能源数字化是一种利用数字化信息技术来提高清洁能源效率、减少清洁能源浪费和控制清洁能源成本的方法,对清洁能源进行数字化管理能够实现自动监测和控制能源使用等目标,清洁能源管理包括能源监测、能源预测、能源效率优化和能源计划,能源预测指的是通过对能源使用趋势的分析,预测未来的能源使用情况,可以帮助预先做出规划。
2、为了大力发展清洁能源业务,清洁能源企业开始加大新能源场站、储能站、清洁能源供给电站等项目建设规模,不断提升企业清洁能源服务能力。然而,现有的能源预测方式仍存在一些问题:在预测能源使用情况时,需要有采纳企业工作区的一些用能历史数据作为参考数据,但是,由于部分企业工作区属于开始用能时间不长的新企业工作区,且用能过程的用能量波动较大,将新企业工作区的初始用电流量信息作为预测时的参考数据,会导致预测误差较大,得到的预测结果也不符合未来用电趋势,不利于分布式能源站及时依据预测结果进行供能调度,与此同时,分布式管理平台管理不健全的问题也逐渐暴露。因此,如何加强清洁能源的供能管理能力,提高清洁能源的使用率,进而实现对企业的智能化管理,是目前亟待解决的问题。因此,设计能源管理能力强和供能调度适应性高的基于清洁能源数字化的分布式管理平台是很有必要的。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供基于清洁能源数字化的分布式管理平台,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:基于清洁能源数字化的分布式管理平台,包括数据分析模块、用电量判断模块、供能调节模块和服务模块,所述数据分析模块用于采集企业工作区的历史用电流量信息,分析不同企业工作区的用电时长,并依据用电时长筛选出优化目标,分析优化目标用电流量信息,预测优化目标在用电量趋于稳定时的用电量,按照预设策略将清洁能源进行分配;所述用电量判断模块用于对用电量是否稳定进行判断,并根据判断结果输出对应的指令;所述供能调节模块用于获取电站供能时间段,基于供能使用计划对分布式管理平台的可调负荷资源进行调整,所述供能使用计划是所述分布式管理平台预设的;所述服务模块用于根据用电流量信息为企业工作区提供储能服务和供能服务。
3、根据上述技术方案,所述数据分析模块包括操作数据监测模块和调峰辅助处理模块,所述操作数据监测模块用于接收用户操作指令;所述调峰辅助处理模块用于对基线负荷进行管理,基于出清结算数据,结合所有组企业工作区在电站供能时间段内的总用电量信息,通过分布式管理平台按照预设策略将清洁能源进行分配,并将分配信息发送至各能源使用方关联的设备。
4、根据上述技术方案,所述用电量判断模块包括用电量稳定判断模块和总电量检测模块,所述用电量稳定判断模块用于采集通过同一分布式能源站进行供能企业工作区的用电时长集合数据;调取所述企业工作区的历史用电流量信息,并每间隔时间段t采集一次企业工作区以往的用电量;调取企业工作区的用电时长集合数据,将企业工作区按用电时长从短到长的顺序进行排列,排列后将企业工作区按用电时长进行分组,获取到随机一种分组方式分组后每组企业工作区的用电时长总和集合,获取最佳分组方式的分组结果,从最佳分组方式的分组结果中筛选出用电时长总和最短的一组企业工作区作为优化目标,将其余分组企业工作区作为非优化目标;调取优化目标的历史用电流量信息,获取随机一个优化目标的用电量集合,预测得到对应优化目标第k+1次的用电量,通过类推计算得到对应优化目标在第k+1次后的用电量集合,统计用电量差值,对用电量是否稳定进行判断;所述总电量检测模块用于将用能预测时参考的对应优化目标初始用电量调整为第h次的用电量获取到第h次后对应优化目标的用电量集合,预测得到对应优化目标第h+c次的用电量;采集非优化目标的历史用电量数据,以系统设定的界限用电量作为非优化目标的初始用电量,通过相同方式预测得到非优化目标在电站供能时间段内的用电量,将预测到的优化目标和非优化目标在电站供能时间段内的用电量相加,得到分布式能源站供能的所有组企业工作区在电站供能时间段内的总用电量。
5、根据上述技术方案,所述服务模块包括供能时间段检测模块和储能供能服务模块,所述供能时间段检测模块用于获取供能时间段的时间节点x1、x2,当时,控制电站的供能用电量稳定;所述储能供能服务模块用于获取企业工作区的用电流量信息、企业工作区的发电流量信息和电站的运行数据;根据所述企业工作区的用电流量信息和所述企业工作区的发电流量信息,向所述企业工作区推送至少一家可用于储电和供电的电站;根据所述电站的运行数据和所述企业工作区的发电流量信息,向所述企业工作区提供储能服务;根据所述电站的运行数据和所述企业工作区的用电流量信息,向所述企业工作区提供供能服务。
6、根据上述技术方案,基于清洁能源数字化的分布式管理平台的运行方法,包括:
7、采集企业工作区的历史用电流量信息,分析不同企业工作区的用电时长,并依据用电时长筛选出优化目标,分析优化目标用电流量信息,预测优化目标在用电量趋于稳定时的用电量,按照预设策略将清洁能源进行分配;
8、对用电量是否稳定进行判断,并根据判断结果输出对应的指令;
9、获取电站供能时间段,基于供能使用计划对分布式管理平台的可调负荷资源进行调整,所述供能使用计划是所述分布式管理平台预设的;
10、根据用电流量信息为企业工作区提供储能服务和供能服务。
11、根据上述技术方案,所述通过分布式管理平台按照预设策略将清洁能源进行分配,包括:
12、接收用户操作指令,所述用户操作指令用于指示所述分布式管理平台基于至少一个清洁能源设备和清洁能源设备生产控制装置的清洁能源数据,执行与所述用户操作指令对应的目标操作;
13、其中,用户操作指令是由人员用户、设备用户和用户组所操控的,所述人员用户是系统的注册用户,负责创建并维护系统组件,包括数据库、表单、设备用户、用户组,所述设备用户用于定义连接于系统中的能源设备,具备自动连接系统而不需提供验证信息的功能,所述用户组用于定义相关人员用户和设备用户,对用户组的权限操作可同时下发至它所包括的所有人员用户与设备用户;
14、所述目标操作包括:
15、对所述清洁能源数据进行监测;
16、对各能源设备及能源使用方进行调峰辅助处理;
17、对各能源设备的碳排放进行管控;
18、所述对各所述能源设备及能源使用方进行调峰辅助处理,包括:
19、对各所述能源设备的运行数据进行实时监控;
20、对基线负荷进行管理,所述基线负荷用于表征所述分布式管理平台参与各所述能源设备调峰辅助服务,以及实施需求响应和有序用电时的分钟级平均负荷;
21、所述基线负荷是由所述分布式管理平台参与发电侧有偿调峰辅助服务交易、及实施需求响应和有序用电时的分钟级平均负荷按照预设计算路径获取的;
22、基于出清结算数据,结合所有组企业工作区在电站供能时间段内的总用电量信息,通过分布式管理平台按照预设策略将清洁能源进行分配,对用电量是否稳定进行判断,将分配信息发送至各能源使用方关联的设备,并根据判断结果输出对应的指令,所述出清结算数据是通过分布式管理平台内设置数据库调取的,所述能源使用方关联的设备与所述分布式管理平台通讯连接。
23、根据上述技术方案,所述结合所有组企业工作区在电站供能时间段内的总用电量信息,通过分布式管理平台按照预设策略将清洁能源进行分配,对用电量是否稳定进行判断,将分配信息发送至各能源使用方关联的设备,并根据判断结果输出对应的指令,包括:
24、采集通过同一分布式能源站进行供能企业工作区的用电时长集合数据,所述用电时长集合数据包括能耗参考值、当日累计用电量、当月累计用电量三个数据项,其中能耗参考值由近一个月电能平均值生成,判断阈值初定能耗参考值±10%;
25、调取所述企业工作区的历史用电流量信息,并每间隔时间段t采集一次企业工作区以往的用电量,其中,企业工作区数据库通过etl方式从各个业务系统采用kettle集群,并行采集用电数据到所述企业工作区数据库,形成数据库缓冲层、dw层和应用层;
26、调取企业工作区的用电时长集合数据,将企业工作区按用电时长从短到长的顺序进行排列,排列后将企业工作区按用电时长进行分组,其中,前一组每一个企业工作区的用电时长都小于后一组中所有企业工作区的用电时长,获取到随机一种分组方式分组后每组企业工作区的用电时长总和集合,获取最佳分组方式的分组结果,从最佳分组方式的分组结果中筛选出用电时长总和最短的一组企业工作区作为优化目标,将其余分组企业工作区作为非优化目标;
27、调取优化目标的历史用电流量信息,获取随机一个优化目标的用电量集合,其中用电量集合的集合数为k,预测得到对应优化目标第k+1次的用电量,通过类推计算得到对应优化目标在第k+1次后的用电量集合,统计用电量差值,第k+2次与第k+1次的用电量差值,设置差值阈值为q,对用电量是否稳定进行判断,若统计到从第h次开始,连续n个用电量差值低于x,将从第h次开始对应优化目标的用电量趋于稳定的信息输出,否则,将用电量不稳定的信息输出,其中h>k+1;
28、将用能预测时参考的对应优化目标初始用电量调整为第h次的用电量获取到第h次后对应优化目标的用电量集合,预测得到对应优化目标第h+c次的用电量,其中c为用电量初试预测次数;
29、采集非优化目标的历史用电量数据,以系统设定的界限用电量作为非优化目标的初始用电量,通过相同方式预测得到非优化目标在电站供能时间段内的用电量,将预测到的优化目标和非优化目标在电站供能时间段内的用电量相加,得到分布式能源站供能的所有组企业工作区在电站供能时间段内的总用电量。
30、根据上述技术方案,所述获取电站供能时间段,包括:
31、当企业内设置公用照明系统到达启动阈值或检测到时间节点到达企业工作区上班时间与下班时间的预设时间段后,立刻将检测信息传输至企业工作区门口设置的检测器,以使所述检测器通过识别人脸和对应腿部数量特征分别统计员工进出企业工作区的人数;
32、对企业工作区内外的人数进行区分,分别对员工进入企业工作区、离开企业工作区的数量进行预测并作为参考依据;
33、获取供能时间段的时间节点x1、x2,当时,控制电站的供能用电量稳定。
34、根据上述技术方案,所述获取供能时间段的时间节点x1、x2,包括:
35、根据统计数据分别画出以时间为横轴,进入企业工作区人数和出企业工作区人数为纵轴的两个平面直角坐标系,其中时间的单位为每分钟,分别在两个直角坐标系筛选出一个时间节点,两个时间节点满足进入企业工作区时间节点减去离开企业工作区时间节点的时间差大于员工平均外出时间u;
36、其中,所述两个时间节点对应进入企业工作区人数和离开企业工作区人数最多,记为x3、x4,其中x1<x2,将x3标记为员工到达企业工作区的平均时间节点,将x4标记为员工离开企业工作区的平均时间节点,则获取供能时间段的时间节点的范围取值分别为、,其中y0为企业工作区平均加班时间,y1为企业工作区平均早开时间,g0为统计的企业工作区前一个工作日总工作量,g1为统计的当天企业工作区总工作量;
37、在所述供能时间段的时间节点的范围取值内,分别随机对应选取一个时间节点作为供能时间段的时间节点x1、x2,控制每日选取的时间节点x1、x2对应值不同,同时控制选取时间节点x1与员工到达企业工作区平均时间节点差值与x1对应供能时间段时间节点x3范围取值的比率等于选取时间节点x2与员工离开企业工作区平均时间节点x4差值与x2对应供能时间段时间节点范围取值的比率。
38、根据上述技术方案,所述根据用电流量信息为企业工作区提供储能服务和供能服务,包括:
39、获取企业工作区的用电流量信息、企业工作区的发电流量信息和电站的运行数据;根据所述企业工作区的用电流量信息和所述企业工作区的发电流量信息,向所述企业工作区推送至少一家可用于储电和供电的电站;根据所述电站的运行数据和所述企业工作区的发电流量信息,向所述企业工作区提供储能服务;根据所述电站的运行数据和所述企业工作区的用电流量信息,向所述企业工作区提供供能服务;
40、其中,数据库采用massivelyparallel processing架构的新型数据库集群,同时在多个节点并行执行数据库任务,分布式管理平台存储采用nosql来存储电站发送的供能服务数据;同时采用集群方式通过实时备份冗余供能服务和储能服务数据;
41、所述电站的运行数据包括所述电站的剩余储能容量数据,所述根据所述电站的运行数据和所述企业工作区的发电流量信息,向所述企业工作区提供储能服务包括:根据所述电站的所述剩余储能容量数据和所述企业工作区的所述发电流量信息,向所述企业工作区提供所述储能服务;
42、所述电站的运行数据包括所述电站的储能数据,所述根据所述电站的运行数据和所述企业工作区的用电流量信息,向所述企业工作区提供供能服务包括:根据所述电站的储能数据和所述企业工作区的用电流量信息,向所述企业工作区提供所述供能服务。
43、与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明,通过电站对清洁能源储能设备进行统一管理,通过分布式管理平台提高了清洁能源项目的实施透明度,降低了企业内部供能的风险管理成本和识别成本;分布式管理平台内能够实时对供能和储能数据进行分析和监测,为电力运行监测的调控提供支撑,并为用户、合伙人以及合作企业提供分布式管理平台内的电力运行数据,确保电力运维及时高效;通过充分发挥分布式管理平台对企业工作区的负荷调节能力、合理利用周边电站的供能和储能服务、适当配置储能设施等,提升绿电使用比例和系统运行效率,实现清洁能源数字化分布式管理平台一体化运行,提升清洁能源产品的销售与服务效率、降低小微创业企业的工作压力。
1.基于清洁能源数字化的分布式管理平台,其特征在于:包括数据分析模块、用电量判断模块、供能调节模块和服务模块;
2.根据权利要求1所述的基于清洁能源数字化的分布式管理平台,其特征在于:所述数据分析模块包括操作数据监测模块和调峰辅助处理模块,所述操作数据监测模块用于接收用户操作指令;所述调峰辅助处理模块用于对基线负荷进行管理,基于出清结算数据,结合所有组企业工作区在电站供能时间段内的总用电量信息,通过分布式管理平台按照预设策略将清洁能源进行分配,并将分配信息发送至各能源使用方关联的设备。
3.根据权利要求2所述的基于清洁能源数字化的分布式管理平台,其特征在于:所述用电量判断模块包括用电量稳定判断模块和总电量检测模块,所述用电量稳定判断模块用于采集通过同一分布式能源站进行供能企业工作区的用电时长集合数据;调取所述企业工作区的历史用电流量信息,并每间隔时间段t采集一次企业工作区以往的用电量;调取企业工作区的用电时长集合数据,将企业工作区按用电时长从短到长的顺序进行排列,排列后将企业工作区按用电时长进行分组,获取到随机一种分组方式分组后每组企业工作区的用电时长总和集合,获取最佳分组方式的分组结果,从最佳分组方式的分组结果中筛选出用电时长总和最短的一组企业工作区作为优化目标,将其余分组企业工作区作为非优化目标;调取优化目标的历史用电流量信息,获取随机一个优化目标的用电量集合,预测得到对应优化目标第k+1次的用电量,通过类推计算得到对应优化目标在第k+1次后的用电量集合,统计用电量差值,对用电量是否稳定进行判断;所述总电量检测模块用于将用能预测时参考的对应优化目标初始用电量调整为第h次的用电量获取到第h次后对应优化目标的用电量集合,预测得到对应优化目标第h+c次的用电量;采集非优化目标的历史用电量数据,以系统设定的界限用电量作为非优化目标的初始用电量,通过相同方式预测得到非优化目标在电站供能时间段内的用电量,将预测到的优化目标和非优化目标在电站供能时间段内的用电量相加,得到分布式能源站供能的所有组企业工作区在电站供能时间段内的总用电量。
4.根据权利要求3所述的基于清洁能源数字化的分布式管理平台,其特征在于:所述服务模块包括供能时间段检测模块和储能供能服务模块,所述供能时间段检测模块用于获取供能时间段的时间节点x1、x2,当时,控制电站的供能用电量稳定;所述储能供能服务模块用于获取企业工作区的用电流量信息、企业工作区的发电流量信息和电站的运行数据;根据所述企业工作区的用电流量信息和所述企业工作区的发电流量信息,向所述企业工作区推送至少一家可用于储电和供电的电站;根据所述电站的运行数据和所述企业工作区的发电流量信息,向所述企业工作区提供储能服务;根据所述电站的运行数据和所述企业工作区的用电流量信息,向所述企业工作区提供供能服务。
5.基于清洁能源数字化的分布式管理平台的运行方法,其特征在于:包括:
6.根据权利要求5所述的基于清洁能源数字化的分布式管理平台的运行方法,其特征在于:所述通过分布式管理平台按照预设策略将清洁能源进行分配,包括:
7.根据权利要求6所述的基于清洁能源数字化的分布式管理平台的运行方法,其特征在于:所述结合所有组企业工作区在电站供能时间段内的总用电量信息,通过分布式管理平台按照预设策略将清洁能源进行分配,对用电量是否稳定进行判断,将分配信息发送至各能源使用方关联的设备,并根据判断结果输出对应的指令,包括:
8.根据权利要求7所述的基于清洁能源数字化的分布式管理平台的运行方法,其特征在于:所述获取电站供能时间段,包括:
9.根据权利要求8所述的基于清洁能源数字化的分布式管理平台的运行方法,其特征在于:所述获取供能时间段的时间节点x1、x2,包括:
10.根据权利要求9所述的基于清洁能源数字化的分布式管理平台的运行方法,其特征在于:所述根据用电流量信息为企业工作区提供储能服务和供能服务,包括:
