CN104463430A - 负荷调度控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种负荷调度控制系统，能够根据预先制定的仿真方案，自动执行对负荷调度控制的仿真过程和结果展示，比较方便。采用数据存储层、业务层和表示层三层架构，数据采集、数据分析、结果展示等模块化设计，可以方便的更新某个功能模块，而不必修改全部程序，总体上是以统一用户终端的呈现方式来实现整合统一的仿真界面，实现速度快，研发费用较少，且开发周期较短，对整个电网公司组织层面来讲，其总拥有成本相对较低，在应用层面，不仅可以将负荷调度控制算法的仿真结果形象的在平台上展示出来，并有利于向实际工程推广。

Description

负荷调度控制系统
技术领域
本发明涉及智能电网的技术领域，特别是涉及一种负荷调度控制系统。
背景技术
随着智能电网概念的提出和发展，负荷调度逐渐成为电力行业研究和探讨的热点，它是指采用先进的测量通信技术以及有效的控制手段使得负荷成为一种响应调度的资源。负荷调度控制技术(或称需求响应技术)为需求侧大量可控负荷在电网调度运行中的应用提供了新的思路，它结合了楼宇、电器设备的物理系统机理建模，依靠先进的通讯手段，通过与用户之间用电信息的沟通、交互完成规模化用电控制，是一个多学科交叉，以电网调度策略实施为主导目标，以综合负荷模型建模为核心，对社会、用户和环境效益进行综合考虑的崭新领域。
通过实施负荷调度控制技术，一方面可以实现负荷平移，减小峰谷差，提高电力设备利用率，改善资产管理，同时降低或者缓解电价的波动，另一方面可以为系统提供(虚拟)紧急备用容量，降低系统备用成本，减少停电间隔和停电频率，有效地消除区域性大停电，降低对环境的污染排放，其次，还可以提供有效的系统调频能力，平抑由于可再生能源接入而引起的系统功率波动，改善电能质量，同时降低网损。负荷调度控制技术作为需求侧管理重要的解决方案之一，是电网运行控制研究新的突破口。
负荷调度控制依赖于软硬件以及控制算法的相互配合，基于理论和控制算法，搭建负荷调度控制系统的实验室仿真平台，进而研究负荷调度参与电网(微电网)运行方式，与微网的其它资源之间的协调配合问题以及参与电力市场运行的形式和组织结构等。负荷调度控制系统的设计作为中间环节，具有很重要的作用，它是负荷调度控制算法向实际工程推广应用的前提。
但目前，并没有有效的调度仿真平台对负荷调度控制进行仿真和展示，导致了负荷调度控制存在一定的困难。
发明内容
针对现有的负荷调度控制缺乏有效的调度仿真平台进行仿真和展示的问题，本发明提供一种负荷调度控制系统，能够根据预先制定的仿真方案，自动执行对负荷调度控制的仿真过程和结果展示，比较方便。
一种负荷调度控制系统，包括：
工程管理模块，用于根据用户的创建指令，创建仿真的方案包，每个方案包包括设备信息、设备运行信息、算法设置信息和仿真结果信息；
数据采集模块，用于根据所述方案包中的设备信息和设备运行信息，通过监控程序实时读取相应设备的运行数据，并根据预定规则生成虚拟设备的运行数据，将所述设备的运行数据和虚拟设备的运行数据作为数据处理模块的输入数据；
数据处理模块，用于根据所述方案包的算法设置信息设置相应设备的需求侧负荷算法，并且根据所述需求侧负荷算法对输入数据进行运算处理；
结果展示模块，用于展示所述数据处理模块的计算结果，并根据所述计算结果生成统计报表。
本发明的负荷调度控制系统中，所述工程管理模块根据用户的创建指令，创建仿真的方案包，每个方案包包括设备信息、设备运行信息、算法设置信息和仿真结果信息，用户可以根据负荷调度控制的实际仿真需求设置不同的仿真包，或者多个仿真包进行负荷调度控制仿真，使仿真方案更加灵活，仿真过程更加方便；
所述数据采集模块根据所述方案包中的设备信息和设备运行信息，通过监控程序实时读取相应设备的运行数据，并根据预定规则生成虚拟设备的运行数据，将所述设备的运行数据和虚拟设备的运行数据作为数据处理模块的输入数据。因此，不仅可以对设备的实际运行数据通过监控程序采集，而且对于采集不到或不全的部分也可以通过虚拟设备的运行数据补充，使负荷调度控制仿真的输入数据更加全面，负荷调度控制仿真更加准确。
所述数据处理模块根据所述方案包的算法设置信息设置相应设备的需求侧负荷算法，并且根据所述需求侧负荷算法对输入数据进行运算处理，通过灵活的方式允许用户设置需求侧负荷算法，使仿真过程更加灵活。
所述结果展示模块展示所述数据处理模块的计算结果，并根据所述计算结果生成统计报表，使仿真结果更加直观，用户能够更好的分析和利用统计结果。
在一个实施例中，所述负荷调度控制系统采用典型的三层结构来设计程序，即数据存储层、业务层和表示层，实现了系统的高内聚、低耦合，保证了系统的安全和稳定，有利于系统的扩展和维护。总体结构主要包括功能组件、数据库DB、文本数据、操作系统等部分，其中，功能组件模块包括工程管理、数据采集、数据分析、结果展示和数据查询等。
在一个实施例中，所述负荷调度控制系统的接口主要包括用户接口、外部接口和内部接口。
在一个实施例中，所述负荷调度控制系统的运行设计主要体现在运行控制方面。
在一个实施例中，所述负荷调度控制系统的系统数据结构主要包括逻辑结构和物理结构。
在一个实施例中，所述负荷调度控制系统的系统出错处理设计主要是发现可能会出现的错误信息以及相应的补救措施。
在上述实施例中，本发明提供了一种针对负荷调度控制系统的方案，此方案以统一用户终端的呈现方式来实现整合统一的仿真界面，实现速度快，研发费用较少，且开发周期较短，对整个电网公司组织层面来讲，其总拥有成本相对较低，三层架构和模块化的设计，可以方便的更新某个功能模块，而不必修改全部程序，在应用层面，不仅可以将负荷调度控制算法的仿真结果形象的在平台上展示出来，并有利于向实际工程推广。
附图说明
图1为本发明负荷调度控制系统的结构示意图；
图2为负荷调度控制系统的数据层次结构图；
图3为本发明的负荷调度控制系统一个实施例的基本业务流程图；
图4为本发明的负荷调度控制系统的工程管理主流程图。
具体实施方式
请参阅图1，图1是本发明负荷调度控制系统的结构示意图。
所述负荷调度控制系统，包括：
工程管理模块10，用于根据用户的创建指令，创建仿真的方案包，每个方案包包括设备信息、设备运行信息、算法设置信息和仿真结果信息；
数据采集模块20，用于根据所述方案包中的设备信息和设备运行信息，通过监控程序实时读取相应设备的运行数据，并根据预定规则生成虚拟设备的运行数据，将所述设备的运行数据和虚拟设备的运行数据作为数据处理模块的输入数据；
数据处理模块30，用于根据所述方案包的算法设置信息设置相应设备的需求侧负荷算法，并且根据所述需求侧负荷算法对输入数据进行运算处理；
结果展示模块40，用于展示所述数据处理模块的计算结果，并根据所述计算结果生成统计报表。
本发明的负荷调度控制系统中，所述工程管理模块10根据用户的创建指令，创建仿真的方案包，每个方案包包括设备信息、设备运行信息、算法设置信息和仿真结果信息，用户可以根据负荷调度控制的实际仿真需求设置不同的仿真包，或者多个仿真包进行负荷调度控制仿真，使仿真方案更加灵活，仿真过程更加方便；
所述数据采集模块20根据所述方案包中的设备信息和设备运行信息，通过监控程序实时读取相应设备的运行数据，并根据预定规则生成虚拟设备的运行数据，将所述设备的运行数据和虚拟设备的运行数据作为数据处理模块的输入数据。因此，不仅可以对设备的实际运行数据通过监控程序采集，而且对于采集不到或不全的部分也可以通过虚拟设备的运行数据补充，使负荷调度控制仿真的输入数据更加全面，负荷调度控制仿真更加准确。
所述数据处理模块30根据所述方案包的算法设置信息设置相应设备的需求侧负荷算法，并且根据所述需求侧负荷算法对输入数据进行运算处理，通过灵活的方式允许用户设置需求侧负荷算法，使仿真过程更加灵活。
所述结果展示模块40展示所述数据处理模块的计算结果，并根据所述计算结果生成统计报表，使仿真结果更加直观，用户能够更好的分析和利用统计结果。
在一个实施例中，所述负荷调度控制系统还包括数据查询模块，用于根据输入的查询条件，对所述计算结果进行搜索，形成查询结果。
通过所述查询模块，用户可以对所述负荷调度控制系统的计算结果根据输入的查询条件进行查询，非常方便。
在一个实施例中，所述结果展示模块对计算结果进行分类展示，包括馈线调控情况、目标分配、中央空调、热泵、单体空调、热水器、电池和实体设备。
通过对各种设备的仿真计算结构的分类展示，可以展示结果更加清晰，方便用户调用。
在一个实施例中，所述结果展示模块的统计报表用于展示各设备用能统计、控制次数统计和成功率统计，当接到报表导出指令时，调用excel导出功能，在excel中打印报表。
通过对各种设备的用能统计、控制次数统计和成功率统计，可以得到各个设备用能、控制次数和成功率数据进行集中展示，并且在需要导出时，直接调用excel导出功能，在excel中打印报表，不需要用户手动创建表格登记仿真结果数据，更加方便。
在一个实施例中，所述负荷调度控制系统还包括纠错模块，用于在出现数据库连接错误时，重新连接数据库，在出现数据更新错误时重新录入数据信息，在出现非法数据时，重新录入信息，在出现算法调用错误时重新调用算法。
通过所述纠错模块，可以在用户仿真过程出现错误时，自动对相关错误进行纠正，无需用户自己检查错误，也无需用户手动操作更正错误的数据，进一步带给用户方便。
下面的实施例中结合具体的计算机程序结构说明本发明的负荷调度控制系统:
在本实施例中，所述负荷调度控制系统采用典型的三层结构，即数据存储层、业务层和表示层。
所述数据存储层定义，用于维护数据的完整性、安全性，它响应逻辑层的请求，访问数据。负责数据库的访问，可以访问数据库系统、二进制文件、文本文档或是XML文档；
所述业务层是系统架构中体现核心价值的部分，用于访问数据存储层，从数据存储层取数据、修改数据以及删除数据，并将结果返回给表示层，它是表示层和数据存储层的桥梁，它响应表示层的用户请求，执行任务并从数据存储层抓取数据，并将必要的数据传送给表示层；
表示层提供一个视觉上的界面，通过表示层，用户输入数据、获取数据，表示层同时也提供一定的安全性，确保用户不用看到不必要的机密信息以及结果的展示。
参见图2，为本实施方式的负荷调度控制系统的数据层次结构图。它主要由功能组件、数据库DB、文本数据、操作系统部分组成，其中，功能组件模块包括工程管理、数据采集、数据分析、结果展示和数据查询等，用于实现本发明的负荷调度控制系统的主要功能。
其中，工程管理模块，用于新建工程，组织一组数据和结构作为当此负荷调度调控的方案包，主要有馈线模式和微网模式两种模式，还可用于系统设置，如分支数、仿真天数等。
数据采集模块，用于将通过监控程序实时读取设备的信息和根据系统的设置，安装一定规则和算法生成的虚拟设备数据作为算法的输入数据。
数据处理模块，用于对中央空调、热泵、单体空调、热水器、电池和实体设备等需求侧负荷进行算法设置，并且根据算法设置和输入数据，调用算法分析。
结果展示模块，用于展示计算结果和统计报表。对计算结果分类展示，包括馈线调控情况、目标分配、中央空调、热泵、单体空调、热水器、电池和实体设备等。统计报表主要展示各设备用能统计、控制次数统计和成功率统计，支持excel导出功能，也可在excel中打印报表。
数据查询模块，用于根据预先设定的查询条件，形成查询结果，方便用户进一步分析数据。
参见图3，为本发明的负荷调度控制系统一个实施例的基本业务流程图。
在一个实施例中，所述负荷调度控制系统的接口主要包括用户接口、外部接口和内部接口。
其中，用户接口包括录入算法数据接口和查询数据接口；外部接口包括图形文件接口(保存静态馈线图)、excel接口(excel数据的导入和导出)和文本数据接口(导入文本数据；内部接口包括数据层接口(实现数据的读写操作)和业务逻辑接口(实际系统的业务处理)。
在一个实施例中，所述负荷调度控制系统的运行设计主要体现在运行控制方面。用户通过工程管理模块，完成主要业务功能。工程管理主流程包括数据采集模块，将采集的数据调用数据分析模块进行分析，最终通过结果展示模块显示分析结果，参见图4。在运行控制时首先打开系统主界面，紧接着运行创建功能创建一次仿真的方案包，将采集和虚拟设备信息作为算法输入数据，继而调用算法，最后进行算法结果展示。
在一个实施例中，所述负荷调度控制系统的系统数据结构主要包括逻辑结构和物理结构。在设计逻辑结构时，以方案包为数据的核心，每个方案包包括设备信息、设备运行信息、算法设置信息和仿真结果信息，系统可以创建多个方案包进行多次仿真计算。在创建工程时，对应方案表生成记录，实际和模拟设备对应设备表中一条记录，同时保存有馈线和支路信息，在采集数据时对应数据表中的记录，在结果展示时显示分析结果表中的数据，并且根据数据生成图表。
在一个实施例中，所述负荷调度控制系统的系统出错处理设计主要是发现可能会出现的错误信息以及相应的补救措施。控制系统的系统出错处理设计主要是发现可能会出现的错误信息以及相应的补救措施。可能出现的错误信息有数据库连接错误、数据更新错误、非法数据、算法调用错误等，当数据库连接错误时要重新连接数据库，数据更新错误时要重新录入信息，若为非法数据则重新录入信息，若算法调用错误则重新调用算法。总之，会对已知错误根据错误给出对应的错误修改提示，对系统未定义的错误，会记录成系统日志，提供后期修改的依据。
本发明提供了一种针对负荷调度控制系统的方案，采用数据存储层、业务层和表示层三层架构，数据采集、数据分析、结果展示等模块化设计，可以方便的更新某个功能模块，而不必修改全部程序，总体上是以统一用户终端的呈现方式来实现整合统一的仿真界面，实现速度快，研发费用较少，且开发周期较短，对整个电网公司组织层面来讲，其总拥有成本相对较低，在应用层面，不仅可以将负荷调度控制算法的仿真结果形象的在平台上展示出来，并有利于向实际工程推广。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施方式中的全部或部分流程以及对应的系统、所述音乐播放器，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，可包括如上述各实施方式的流程。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。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种负荷调度控制系统，其特征在于，包括：
工程管理模块，用于根据用户的创建指令，创建仿真的方案包，每个方案包包括设备信息、设备运行信息、算法设置信息和仿真结果信息；
数据采集模块，用于根据所述方案包中的设备信息和设备运行信息，通过监控程序实时读取相应设备的运行数据，并根据预定规则生成虚拟设备的运行数据，将所述设备的运行数据和虚拟设备的运行数据作为数据处理模块的输入数据；
数据处理模块，用于根据所述方案包的算法设置信息设置相应设备的需求侧负荷算法，并且根据所述需求侧负荷算法对输入数据进行运算处理；
结果展示模块，用于展示所述数据处理模块的计算结果，并根据所述计算结果生成统计报表。
2.如权利要求1所述的负荷调度控制系统，其特征在于，还包括数据查询模块，用于根据输入的查询条件，对所述计算结果进行搜索，形成查询结果。
3.如权利要求1或者2所述的负荷调度控制系统，其特征在于，所述结果展示模块对计算结果进行分类展示，包括馈线调控情况、目标分配、中央空调、热泵、单体空调、热水器、电池和实体设备。
4.如权利要求1或者2所述的负荷调度控制系统，其特征在于，所述结果展示模块的统计报表用于展示各设备用能统计、控制次数统计和成功率统计，当接到报表导出指令时，调用excel导出功能，在excel中打印报表。
5.如权利要求1或者2所述的负荷调度控制系统，其特征在于，还包括纠错模块，用于在出现数据库连接错误时，重新连接数据库，在出现数据更新错误时重新录入数据信息，在出现非法数据时，重新录入信息，在出现算法调用错误时重新调用算法。
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