CN105205729B - 一种基于云计算的电力系统能效公共服务云平台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于云计算的电力系统能效公共服务云平台，该能效公共服务云平台采用三层架构，包括能效服务Iaas层、能效服务Paas层和能效服务应用Saas层，能效服务Iaas层为基础设施级服务层，用于提供云平台内网络、服务器和数据库物理设施和由虚拟技术进行映射的虚拟资源；能效服务Paas层为平台级服务层，用于为电力用户提供云中间件资源、分布式并行平台与应用服务软件的执行环境；能效服务应用Saas层为软件级服务层，用于为用户提供基于Web访问的能效服务的软件服务，该能效公共服务云平台通过能效服务应用Saas层实现对能效信息的采集和监测以及对用户能效参数的诊断分析。本发明的架构方式能快速扩展更新管理对象和功能需求，提高了用户能源管理效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于云计算的电力系统能效公共服务云平台，属于能效公共服务技术领域。
背景技术
电能作为最主要的一种终端消费能源，在提升能源效率中的地位举足轻重。目前，我国电力客户用电效率较低，电能浪费现象大量存在，同时用电峰谷差不断拉大，发电和供电设备利用效率较低，节电潜力巨大。为了优化用电方式，提高终端用电效率，改变片面依靠扩大电厂、电网建设满足用电增长的模式，进一步推动节能减排和减少环境污染，构建支撑节能服务的能效公共服务平台和载体势在必行。能效公共服务平台面向社会提供节能服务，核心任务是实现海量能效数据信息的汇集、处理、存储与分析，并通过节能评估和能效优化数学模型和算法，为用户提供专业化的节能指导。实现社会、用户、电网等各类单位能效管理、有序用电管理等一体化管控，在云端实现对居民用户、商业用户及工业用户等能效信息的采集和监测，诊断分析用户的电压与电流波形、各相负载情况、功率因数、电能质量、电网损耗等能效参数，综合天气与环境、电价激励、分布式发电、谐波过滤、功率因数补偿及替代能源等方式，帮助电力用户提供节能评估和能效优化指导，提高用户用能效率。为各类电力用户提供能效管理或专用化托管服务，充分的调动电力用户以及节能服务企业参与的积极性，促进整个节能生态链的完善和进步。
国外在能效评估、能效优化技术应用方面，展开的应用较多的侧重需求侧响应技术方面，欧美等发达国家负荷响应技术的实现主要是利用双向智能电表、智能用电终端及智能家电，通过公用电力和数据网络实现电力用户和电力企业之间双向信息流动，基于相应支持平台实现负荷控制、用能管理、分布式电源管理等互动用电业务，起到优化用户用电行为、加强能效管理、节约电费支出等效果。美国加州、新英格兰、宾夕法尼亚地区以及太平洋天然气与电力公司、南加州爱迪生等电力公司相继实施了基于价格、激励两种响应方式的需求响应项目，具有较为良好的实施效果。EDMC数据库系统由日本能源数据库与模型中心研发，包括能源需求、供应、相关经济指标以及国际能源等方面的数据，通过多年连续推出日本、亚太地区，以及全球能源供需等方面的预测结果，其定量化分析成果已成为能源行业研究的重要参考数据源。
目前，国内外形成的相应的评估方法，主要包括投入产出分析法、统计分析法、能耗系数法、能耗基准因数法、指标计算法、常用设备效率计算模型法等。在相关的能效模型与评估支持软件方面，目前已商用的软件系统主要是能源管理型软件，其中又以企业能源监测管理系统、企业能源优化控制管理软件和企业节能管理系统为主，尚缺乏面向广大电力用户的能效服务接入平台。我国实际开展的工业企业用户、大型公共行业的能效评估工作，多以实地调查和统计数据分析为主，基于在线监测能耗数据开展的能源评估与审计工作相对较少，信息化程度不高，因此难以协调各个生产部门的能源分配，导致企业能源综合消耗较高，无法分析能耗流向和实现能耗的分析和评估，负荷大且分散的企业，生产现场能源消耗数据统计整理工作量极大，如不能实时查看设备状态及数据将容易产生误差。国家电网公司和一些大型耗能企业和陆续建设了能耗数据实时监测和查询系统，国家电网至2015年也即将完成全国系统覆盖率达到100％的用电信息采集系统，也将作为能效服务平台的获取海量数据的重要依托。中国电科院、国网信通公司及南瑞集团在云计算技术方面已经开展了大量的研究工作，并取得了一定的成果。而作为需求侧响应与负荷控制、能效评估与能效优化领域，实现基于云计算技术的能效公共服务平台及能效服务云终端，面向社会提供节能监测、节能评估及能效优化指导相关的服务，目前国内尚处于起步阶段。
云计算技术作为一种新型网络运算模式，能够低成本高效率地向各种网络应用提供计算、存储、网络、软件的资源共享与服务，是分布式计算、并行计算和网格计算发展的新阶段，现已成为计算机科学发展的重要趋势之一。借助云计算技术构建能效公共服务平台，能够整合各类能源、技术、组织环境等为一体，促进能效信息交流与知识共享；借助云计算，组织能够构建个性化、主动化和一体化集成创新的各类能源使用模式，更为有效地开展节能减排工作，将是今后能效服务与引导的技术发展趋势。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于云计算的电力系统能效公共服务云平台，以提高用户能效管理效率。
本发明为实现上述目的提供了一种基于云计算的电力系统能效公共服务云平台，该能效公共服务云平台采用三层架构，包括能效服务Iaas层、能效服务Paas层和能效服务应用Saas层，所述能效服务Iaas层为基础设施级服务层，用于提供云平台内网络、服务器和数据库物理设施和由虚拟技术进行映射的虚拟资源；所述能效服务Paas层为平台级服务层，用于为电力用户提供云中间件资源、分布式并行平台与应用服务软件的执行环境；所述能效服务应用Saas层为软件级服务层，用于为用户提供基于Web访问的能效服务的软件服务，该能效公共服务云平台通过能效服务应用Saas层实现对能效信息的采集和监测以及对用户能效参数的诊断分析。
所述的能效服务Iaas层包括能效服务Iass物理资源和Iass虚拟资源两部分，能效服务Iaas物理资源由网络通信子层、服务器子层和存储子层构成，能效服务Iass虚拟资源包括虚拟化服务器、虚拟化存储和虚拟化网络设备三类虚拟资源，用于将物理设备资源抽象成可管理、可调度的逻辑资源，通过资源汇聚形成能效服务资源池。
所述的能效服务应用Saas层由Web交互平台和综合管理平台构成，所述Web交互平台用于提供用户Web访问能效公共服务平台的应用软件接口，所述综合管理平台用于在云端实现对能效信息的采集和监测以及用户能效参数的诊断分析。
所述的Web交互平台至少包括有需求响应模块、能效控制信息发布模块、Web交互访问控制模块和能效在线分析模块，所述的需求响应模块用于完成企业负荷控制方案下达，企业可中断负荷分析及建议，企业负荷控制方案执行，企业负荷控制效果分析，政府激励政策查询；所述的能效控制信息发布模块用于完成政府或企业对能效相关控制信息的发布；所述的Web交互访问控制模块用于实现客户端对能效服务平台的访问与控制；所述的能效在线分析模块用于对各种能效参数的分析，并给出合理的建议。
能效控制信息发布模块用于根据能效在线分析模块的能效评估和分析结果以及用户电力负荷状态，计算出节能控制策略信息，并下发到能效服务云终端，使能效服务云终端根据节能控制策略对用户电气设备和分布式电源进行接入控制及调整，实现能效优化控制。
所述的Web交互访问控制模块用于实现客户端对能效公共服务平台的访问与控制，该模块采用由数据访问层、业务逻辑层和表示层构成B/S三层体系结构模式，所述的业务逻辑层使用WebAPI和WCF，WCF作为内部业务处理的通信方式，WebAPI作为外部通信接口，所述的表示层用于显示数据和接收用户输入的数据，为用户提供一种交互式操作的界面。
所述数据访问层包括云数据库、HTTP/HTTPS协议访问接口单元，云数据库与用户管理单元、权限管理单元、日志管理单元之间设有密钥验证单元，所述HTTP/HTTPS协议访问接口单元包括Blob存储单元和Table存储单元，Blob存储单元用于存放作业数据文件，Table存储单元用于存放作业运行结果，分区域存储。
所述综合管理平台用于为Web交互平台的用户数据访问及能效分析评估提供数据支持、分布式计算和能效分析计算功能，包括分布式计算模块、节能数据监测模块、能效数据采集模块、分布式数据库中间件、能效评估专家系统模块和能效分析模块。
所述分布式计算模块用于实现多个存储设备之间的协同工作，使多个存储设备可以对外提供同一种服务；所述节能数据监测模块用于实现对平台数据的监测，其数据应用于能效分析模块以及能效评估专家系统模块；所述分布式数据库中间件用于提供对各种应用之间的互连以及提供跨网络、硬件和OS平台的透明性的应用或服务的交互；所述的能效分析模块用于根据能效数据采集模块所采集到的数据，进行统计分析和智能诊断；所述的能效评估专家系统模块用于实现分析排查能源利用方面存在的问题和薄弱环节、挖掘节能潜力、寻找节能方向，并根据能效分析报告，结合专家经验库，从现有的节能技改方案数据库中，匹配出适合企业的能效提升解决方案，由适合企业的能效提升解决方案提出最终的能效评估报告。
所述能效服务Iaas物理资源中的服务器子层是能效公共服务云平台的核心架构和系统应用的物理载体，包括管理服务器、分布式数据服务器、Web服务器、能效管理应用服务器和虚拟服务器，所述虚拟服务器采用云计算架构而成，与能效管理服务器、分布式数据服务器和管理服务器相连接，形成互联互通，对数据进行管理及相应能效方案的统筹规划，并通过Web服务器进行信息发布。
本发明的有益效果是:本发明的能效公共服务云平台由能效服务Iaas层、能效服务Paas层和能效服务应用Saas层架构而成，能效服务Iaas层用于提高能效数据传输的网络资源、服务器资源和存储资源，能效服务Paas层用于提供用户操作系统OS、数据与软件的中间件资源以及应用服务软件的执行环境，能效服务应用Saas层用于为用户提供基于Web交互的能效服务的软件和后台云服务管理。本发明通过能效服务应用Saas服务软件与接口实现指导用户用能服务，实现能效信息的实时共享，通过Saas模式，该平台可面向社会在云端提供能效服务应用、系统和开发工具，用户可以按需使用、定制和开发属于自己的能效服务系统。
本发明云架构的系统特点克服了传统能效系统对数据规模的限制，可满足覆盖集团客户多点、多地分布式的能源管理需求，能快速扩展更新管理对象和功能需求，并免除了用户购置服务器等大量的初始投入及后续系统运营维护的投入。通过云架构系统和专业节能咨询服务、节能服务结合，可以有效帮助用户解决能源管理问题，提高用户能源管理效率。
附图说明
图1是本发明基于云计算的电力系统能效公共服务云平台的架构图；
图2是本发明能效公共服务云平台中能效服务Iass层的结构示意图；
图3是本发明能效公共服务云平台中能效服务应用Saas层的结构示意图；
图4是本发明能效公共服务云平台的系统配置图；
图5是本发明能效公共服务云平台得到的能效服务流程图；
图6是本发明能效公共服务云平台的服务关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。
下面以国家电网某省级电力公司依托云服务商提供的资源来实施建设的能效公共服务云平台为例进行说明，该云平台基于云计算，由能效服务Iaas层、能效服务Paas层和能效服务应用Saas层架构而成，如图1所示。能效服务Iaas层为基础设施级服务层，用于提供云平台内网络、服务器和数据库物理设施和由虚拟技术进行映射的虚拟资源；能效服务Paas层为平台级服务层，用于为电力用户提供云中间件资源、分布式并行平台与应用服务软件的执行环境；能效服务应用Saas层为软件级服务层，用于为用户提供基于Web访问的能效服务的软件服务，该能效公共服务云平台通过能效服务应用Saas层实现对能效信息的采集和监测以及对用户能效参数的诊断分析。能效服务Iass层包括能效服务Iass物理资源和Iass虚拟资源两部分，如图2所示，能效服务Iass物理资源包括网络通信层、服务器层和存储层，能效服务Iaas层虚拟资源，包括服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化。
服务器层包括管理服务器、能效管理应用服务器、分布式数据库服务器、虚拟机服务器和Web服务器，该服务器层采用云计算核心技术虚拟化+服务器+FC-SAN存储实现，通过Inspur Vmware Esx4.01软件实现服务器虚拟化调配CPU和IO资源，通过虚拟化技术将现有的服务器资源进行整合，将服务器资源统一加入虚拟服务器中。虚拟机服务器选用NF8560六核处理器，能效管理应用服务器采用浪潮英信NF5280M2服务器，集成Intel高性能双千兆网卡，1个100M管理网卡，支持网络唤醒，网络冗余，负载均衡等网络高级特性，支持I/O AT加速技术。通过安装服务器管理软件Inspur Vmware Esx4.01 virtual center对各服务器进行管理；分布式数据库服务器采用Inter的XeonE7-4820八核处理器，其内存：128GB，DDR3ECC内存，实现四路交叉存取，最大支持内存容量不低于256G，板载内存插槽不小于32个。各个服务器连接以太网，达到互联互通，通过Vmware虚拟机软件实现物理服务器的虚拟化，形成虚拟资源池。
存储层为分布式磁盘存储部分，存储设备采用分布式AS1000G3光纤磁盘阵列将各类电力数据进行分布式统一管理存储。为了保障业务运行的高性能、可持续性和可扩展性，本实施中采用FC-SAN的模式，这是一种将服务器层与存储层进行连接的工作模式，服务器节点通过两块HBA卡、全冗余8Gb光纤交换机通过光纤连接存储层的AS1000G3光纤磁盘阵列，实现从服务器到存储设备路径完全冗余，保障数据链路的高品质性能。
网络通信层包括路由器、防火墙和电力专网，路由器采用TP LINK TL-WVR308大功率无线路由器，采用TCP/IP协议，设置公共服务平台的IP地址及端口号，通过Internet网络及电力设备IEC61970实现大数据传输，路由器统一汇聚管理各类数据连接防火墙，设置安全密钥确保数据传输安全。服务器层处理分析后的各类电力节能指标及节能方案通过Web服务器连接路由器、防火墙，Web服务器采用浪潮NF180服务器，应用软件为IIS。设置Web服务器的IP地址及端口号，各类用户可以通过登录访问Web服务器进行各类电力数据及能效评估信息的查询与获取应用服务。
能效服务Iaas层虚拟资源中的服务器虚拟化用于在云平台中物理服务器上虚拟出多个VM(虚拟机)，并同时运行相互独立的操作系统，使客户操作系统通过VMM(虚拟机管理器)访问实际的物理资源，存储虚拟化用于整合原有能效数据的物理存储资源，将多套异构存储虚拟成一套大容量的存储设备，供多个系统共同使用。结合操作系统、中间件和应用软件等软件资源，将物理设备资源抽象形成可管理、可调度的逻辑资源，汇聚形成资源池供上层服务应用调用。
该能效服务Iass层的工作原理如下：各类电力用户配置的能效服务云终端采集各用户智能计量仪表的能效参数后，经互联网及电力专网上传到能效服务Iaas层中的网络层链路，经由路由器和防火墙传输给云平台Iaas层的分布式数据服务器，经数据库、CPU及内存虚拟化后映射到云端数据资源池中，云平台管理的众多企事业用户的能效数据构成云平台的能效服务云数据，提供给授权用户进行分布式数据的云端访问和能效监测与评估，Iaas层物理服务器设备和网络设备在现有省级电网公司服务器和网络资源基础上建设，虚拟资源管理平台由Iaas服务商提供。
能效服务Paas层用于为电力用户提供云中间件资源、分布式并行平台与应用服务软件的执行环境，包括操作系统、应用程序运行环境、分布式存储、分布式文件系统、并行计算中间件及共享服务等，该层由Paas服务商提供。
能效服务应用Saas层包括Web交互平台和综合管理平台，用于为用户提供Web访问的能效服务的软件服务，如图3所示，该层由Saas服务商根据省网公司的平台业务需求提供定制的软件服务，省网公司与节能服务商或用户也可根据实际需求提供对应的软件服务及资源，如能效分析组件、专家系统等。Web交互平台提供用户Web访问能效公共服务平台的应用软件接口，包括需求响应模块、能效控制信息发布模块、Web交互访问控制模块、能效参数在线监测模块、能效分析和数据报表模块，用于在云端实现对居民用户、商业用户及工业用户等能效信息的采集和监测以及诊断分析用户能效参数，为电力用户提供节能评估和能效优化指导。Web交互平台各模块设计和实施方案如下。
在本实施例中Web交互平台实施方案中，需求响应模块用于通过相关部门下达的指示或企业需求，结合市场数据，完成企业负荷控制方案下达，企业可中断负荷分析及建议，企业负荷控制方案执行，企业负荷控制效果分析，政府激励政策查询；能效控制信息发布模块完成政府或企业对能效相关控制信息的发布，数据来源于需求响应模块，用户用能管理模块连接能效参数在线监测模块以及能效在线分析模块，完成能效的在线监测，能效分析，节能服务，采集管理。
Web交互访问控制模块主要实现客户端对能效服务平台的访问与控制，运用分层架构思想，采用B/S三层体系结构模式(数据访问层、业务逻辑层和表示层)。基于在线管理功能为云计算平台上运行的应用软件提供良好的前处理、后处理以及作业管理。数据访问层包括云数据库、HTTP/HTTPS协议访问接口单元，所述云数据库与用户管理单元、权限管理单元、日志管理单元之间设有密钥验证单元。所述HTTP/HTTPS协议访问接口单元用于存放作业数据文件、作业运行结果，在访问云数据库时，需要进行密钥验证，大大提高云存储系统的可靠性。所述HTTP/HTTPS协议访问接口单元包括Blob存储单元和Table存储单元，Blob存储单元用于存放作业数据文件，Table存储单元用于存放作业运行结果，分区域存储，进行通信增加系统的可靠性。所述的业务逻辑层使用WebAPI+WCF组合技术，WCF作为内部业务处理的通信技术，而WebAPI作为外部通信接口。所述的表示层用于显示数据和接收用户输入的数据，采用.net与java语言，为用户提供一种交互式操作的界面。
能效参数在线监测模块主要辅助能效管理平台加强管理，实时监测各种能效参数，及时处理和控制，最终达到促进节能减排的目的，该模块使用自由分区的概念，将所有用电设备或采集点相互间自由组合成不同组，将划分出来的组看成是一个一个的区域，例如按能耗管理区域、能耗设备类型、能耗分类等自由划分能耗监测统计区域。通过不同的分组，实现多个角度更好更全面的监测和分析数据。
能效在线分析模块用于完成帮助用户对各种能效参数的分析，并给出合理的建议。能效分析组件运用各个数据池中的数据，驱动相应的服务开展数据分析，数据分析包括数据的曲线分析、多维分析、饼图/柱状图分析、能源平衡分析；经过数据分析，得到最终的分析结果。
报表中心模块用于完成对各种数据的统计以及上报，报表中心包括目录管理，元数据管理，发布管理，文档库管理，数据采集，报表统计与分析，权限管理，信息反馈，实现了企业范围内报表资源的集中管理，形成报表的“统一开发平台、统一管理平台、统一应用平台”的集成环境。报表设计中心的报表工具提供的功能包括动态查询、业务报表、数据分析、数据预警等，可概括为强大的查询功能、灵活的报表功能和智能的分析功能，以及和其它平台的集成功能。
综合管理平台为Web交互平台的用户数据访问及能效分析评估提供数据支持、分布式计算和能效分析计算功能，运行于后台，其功能模块包括：分布式计算模块、节能数据监测模块、能效数据采集模块、分布式数据库中间件、能效评估专家系统模块和能效分析模块。综合管理平台中各个模块实施方法如下：
分布式计算模块用于实现多个存储设备之间的协同工作，使多个的存储设备可以对外提供同一种服务，并提供更大更强更好的数据访问性能。本发明使用微软硅谷的Dryad和DryadLINQ技术来构建一个分布式并行计算平台，DryadLINQ提供一种高级语言接口，使平台可以进行大规模的分布式计算。节能数据监测模块用于实现对平台数据的监测，以便分析平台的节能效果，其数据应用于能效分析模块以及能效评估专家系统模块。能效数据提取模块用于利用数据采集模块采集的数据，针对性进行对企业或者用户使用能源的日平均功率、日负荷率等数据的实时提取。分布式数据库中间件用于提供对各种应用之间的互连以及提供跨网络、硬件和OS平台的透明性的应用或服务的交互。能效分析模块用于根据能效数据采集模块所采集到的数据，根据进行统计分析和智能诊断，为优化运行方式、优化能耗配置，减少电能损耗提供支持。云端能效分析模块通过运用专门的分析算法，对企业的能源利用现状进行诊断分析；分析算法的输入数据是云端数据分析模块传送过来的各种分析结果，分析算法的输出数据是企业的能源分析报告；能效评估专家系统主要实现分析排查能源利用方面存在的问题和薄弱环节、挖掘节能潜力、寻找节能方向，并根据能效分析报告，结合专家经验库，从建有的节能技改方案数据库中，匹配出适合企业的能效提升解决方案，由适合企业的能效提升解决方案提出最终的能效评估报告；最终的能效评估报告包含企业用能的数据分析、能效诊断、能效评估三个方面的内容；应用交互控制模块主要实现对数据的集成与交互。以ETL为核心应用，通过java、SQL、C++等语言技术，将多个业务系统不同种数据类型的数据抽取到数据仓库的ODS(Operational Data Store)层，经过转换，加载存储到星型结构的数据仓库。
本发明电力系统能效公共服务云平台的系统配置如图4所示，该能效公共服务云平台配置于能效基础数据端和能效服务用户之间。能效服务云终端向能效服务云平台提供能效基础数据，该数据来源于在各类用户侧配置的多台分布式智能仪表，能效服务云平台由通信层的路由器及交换设备经Internet和电力专网传输至分布式数据服务器，存储于分布式磁盘存储阵列并对进行数据资源进行分类虚拟化存储和管理，云平台配置能效管理应用服务器(含OS和中间件)，运行应用软件管理各类服务程序和用户接口。配置管理服务器进行云平台的资源管理、云安全管理和云服务管理。配置能效评估专家系统及能效分析组件进行用户能效分析和能效评估，通过云平台配置Web服务器及Web交互平台，电力用户、电力公司、节能服务商、政府管理部门可以于云端的Web交互和访问获取平台提供的各项能效服务。
本发明的电力系统能效公共服务云平台其能效服务的流程如图5所示，具体实施步骤如下：
S01、能效数据Iaas层网络通信传输：能效服务云终端将采集的用户能效数据包括分类用电信息、电能质量监测信息、故障监测信息、接入设备运行数据，通过基于TCP/IP协议的Internet或者移动互联网传输到能效服务平台Iaas层的网络通信子层。
S02、能效数据虚拟化映射至云数据资源池：用户能效数据经网络通信子层的路由器和防火墙传输给分布式数据服务器，经数据库及内存虚拟化映射到云数据资源池中，构成云平台的能效服务基础云数据，提供给授权云端用户的分布式数据访问和能效监测与评估。
S03、分布式虚拟资源的Paas平台管理：能效服务Paas层由服务商提供云中间件资源、分布式并行平台与应用服务软件的执行环境，管理用户操作系统、能效服务应用软件的运行环境、分布式虚拟存储、分布式文件系统和并行计算中间件及共享服务，并对Iaas层和Saas层资源与数据进行资源调度和安全管理。
S04、用户Web交互访问控制：对于平台的用户采用授权管理模式进行Web交互或数据访问，通过Web交互访问控制模块，管理用户注册、登陆、用户管理、虚拟资源部署与分配、云数据访问、服务应用响应、统计数据调用等管理功能。
S05、基于Saas层实现能效云数据与服务软件接口：由Saas软件应用服务商通过安全认证提供能效云数据的接入访问权限与接口，并提供用户能效参数查询、能效分析、专家系统评估等应用程序的软件中间件和访问接口，根据用户业务发展需求可定制或扩展应用功能需求。
S06基于Saas层能效数据的访问与分布式计算：通过分布式数据库中间件提供对各种应用之间的互连以及提供跨网络、硬件和OS平台的透明性的应用或服务的交互，实现用户定制应用软件对分布式数据存储数据的访问，通过云服务器的分布式计算功能，对能效数据进行综合计算处理，以实现能效参数在线监测、能效分析与能效评估功能。
S07、用户能效综合分析：能效分析组件运用各个数据池中的数据，驱动相应的服务开展数据分析，数据分析包括数据的曲线分析、多维分析、饼图/柱状图分析、能源平衡分析；将用户能效数据结合节能收益、成本、环境、风险等多方面指标对用户进行分析处理。经过数据分析，得到最终的分析结果
S08、用户能效评估：能效评估组件根据能效诊断序列号，结合能效专家系统经验库，从建有的节能技改方案数据库中，利用模糊匹配方法，匹配出适合企业的能效提升解决方案，由适合企业的能效提升解决方案提出最终的能效评估报告；最终的能效评估报告包含企业用能的数据分析、能效诊断、能效评估三个方面的内容。
S09、能效优化控制与反馈调整：能效评估组件结合需求响应和能效评估专家系统帮助用户定制能效目标和用户节能方案优化模型，根据用户的生产特点、工艺特性和设备耗电曲线，智能计算生成推荐的生产排班和设备投切计划，最大化利用分时电价政策提出用户最优节能控制策略。能效公共服务云平台将控制策略信息通过云平台网络通信链路下发到用户能效服务云终端，能效服务云终端根据节能控制信息对用户电气设备的分合闸进行控制以及对风力、光伏等分布式电源进行电源功率控制及调整，用户和节能服务商基于云平台对节能措施实施效果进行动态跟踪，通过能效优化实施效果构成反馈进行优化调整，能效服务云平台也能效实时信息传输给电力公司，为电力实时调度、方案下达提供参考。
本发明的能效公共服务云平台采用云计算技术，依托于云计算模式的海量数据存储和并行计算能力，提供可供广大电力用户、电网公司及各级政府接入并提供支撑节能服务的能效公共服务平台。本发明通过网络Web发布和云传输可实现政府机关、电力公司、电能用户、能效服务商之间的数据互通联系，构成指导用户用能服务的渠道和桥梁，能实现能效信息的实时共享，如图6所示。政府的节能补贴政策、电力公司的节能指标和实时电价等参数可在平台进行实时发布，能效服务应用Saas层的能效在线分析模块、分布式计算模块和能效评估专家系统模块利用上述信息作为能效评估的重要参数，实现政府和电力公司对能效优化的指导功能。同时用户和节能服务商基于云平台可对节能措施实施效果进行动态跟踪，通过能效优化控制措施的实施效果构成反馈进行优化调整，实现真正意义上的面向需求侧响应的能效优化。
Claims (6)
1.一种基于云计算的电力系统能效公共服务云平台，其特征在于，该能效公共服务云平台采用三层架构，包括能效服务Iaas层、能效服务Paas层和能效服务应用Saas层，所述能效服务Iaas层为基础设施级服务层，用于提供云平台内网络、服务器和数据库物理设施和由虚拟技术进行映射的虚拟资源；所述能效服务Paas层为平台级服务层，用于为电力用户提供云中间件资源、分布式并行平台与应用服务软件的执行环境；所述能效服务应用Saas层为软件级服务层，用于为用户提供基于Web访问的能效服务的软件服务，该能效公共服务云平台通过能效服务应用Saas层实现对能效信息的采集和监测以及对用户能效参数的诊断分析；
所述的能效服务应用Saas层由Web交互平台和综合管理平台构成，所述Web交互平台用于提供用户Web访问能效公共服务平台的应用软件接口，所述综合管理平台用于在云端实现对能效信息的采集和监测以及用户能效参数的诊断分析；
所述的Web交互平台至少包括有需求响应模块、能效控制信息发布模块、Web交互访问控制模块和能效在线分析模块，所述的需求响应模块用于完成企业负荷控制方案下达，企业可中断负荷分析及建议，企业负荷控制方案执行，企业负荷控制效果分析，政府激励政策查询；所述的能效控制信息发布模块用于完成政府或企业对能效相关控制信息的发布；所述的Web交互访问控制模块用于实现客户端对能效服务平台的访问与控制；所述的能效在线分析模块用于对各种能效参数的分析，并给出合理的建议；并且，所述Web交互平台还包括能效参数在线监测模块，用于实时监测各种能效参数，及时处理和控制；
所述综合管理平台用于为Web交互平台的用户数据访问及能效分析评估提供数据支持、分布式计算和能效分析计算功能，包括分布式计算模块、节能数据监测模块、能效数据采集模块、分布式数据库中间件、能效评估专家系统模块和能效分析模块；
所述分布式计算模块用于实现多个存储设备之间的协同工作，使多个存储设备可以对外提供同一种服务；所述节能数据监测模块用于实现对平台数据的监测，其数据应用于能效分析模块以及能效评估专家系统模块；所述分布式数据库中间件用于提供对各种应用之间的互连以及提供跨网络、硬件和OS平台的透明性的应用或服务的交互；所述的能效分析模块用于根据能效数据采集模块所采集到的数据，进行统计分析和智能诊断；所述的能效评估专家系统模块用于实现分析排查能源利用方面存在的问题和薄弱环节、挖掘节能潜力、寻找节能方向，并根据能效分析报告，结合专家经验库，从现有的节能技改方案数据库中，匹配出适合企业的能效提升解决方案，由适合企业的能效提升解决方案提出最终的能效评估报告；
能效评估组件结合需求响应模块和能效评估专家系统模块帮助用户定制能效目标和用户节能方案优化模型，根据用户的生产特点、工艺特性和设备耗电曲线，智能计算生成推荐的生产排班和设备投切计划，最大化利用分时电价政策提出用户最优节能控制策略。
2.根据权利要求1所述的基于云计算的电力系统能效公共服务云平台，其特征在于，所述的能效服务Iaas层包括能效服务Iass物理资源和Iass虚拟资源两部分，能效服务Iaas物理资源由网络通信子层、服务器子层和存储子层构成，能效服务Iass虚拟资源包括虚拟化服务器、虚拟化存储和虚拟化网络设备三类虚拟资源，用于将物理设备资源抽象成可管理、可调度的逻辑资源，通过资源汇聚形成能效服务资源池。
3.根据权利要求2所述的基于云计算的电力系统能效公共服务云平台，其特征在于，能效控制信息发布模块用于根据能效在线分析模块的能效评估和分析结果以及用户电力负荷状态，计算出节能控制策略信息，并下发到能效服务云终端，使能效服务云终端根据节能控制策略对用户电气设备和分布式电源进行接入控制及调整，实现能效优化控制。
4.根据权利要求3所述的基于云计算的电力系统能效公共服务云平台，其特征在于，所述的Web交互访问控制模块用于实现客户端对能效公共服务平台的访问与控制，该模块采用由数据访问层、业务逻辑层和表示层构成B/S三层体系结构模式，所述的业务逻辑层使用WebAPI和WCF，WCF作为内部业务处理的通信方式，WebAPI作为外部通信接口，所述的表示层用于显示数据和接收用户输入的数据，为用户提供一种交互式操作的界面。
5.根据权利要求4所述的基于云计算的电力系统能效公共服务云平台，其特征在于，所述数据访问层包括云数据库、HTTP/HTTPS协议访问接口单元，云数据库与用户管理单元、权限管理单元、日志管理单元之间设有密钥验证单元，所述HTTP/HTTPS协议访问接口单元包括Blob存储单元和Table存储单元，Blob存储单元用于存放作业数据文件，Table存储单元用于存放作业运行结果，分区域存储。
6.根据权利要求5所述的基于云计算的电力系统能效公共服务云平台，其特征在于，所述能效服务Iaas物理资源中的服务器子层是能效公共服务云平台的核心架构和系统应用的物理载体，包括管理服务器、分布式数据服务器、Web服务器、能效管理应用服务器和虚拟服务器，所述虚拟服务器采用云计算架构而成，与能效管理服务器、分布式数据服务器和管理服务器相连接，形成互联互通，对数据进行管理及相应能效方案的统筹规划，并通过Web服务器进行信息发布。
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