CN105930971A - 一种城市智能电网全景信息可视化多维展示技术构架 - Google Patents
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Abstract
一种城市智能电网全景信息可视化多维展示技术构架，所述架构在构建统一信息支撑平台的基础上，抽取发电侧、调度指挥、配电侧、用电侧和营销方面集成到统一信息支撑平台的综合减碳量，以及区域温室气体监测气象站的实时大气减碳量进行集成显示，在线评估各个子模块低碳效益；在此基础上实现城市智能电网全景信息的可视化多维展示。本发明一种城市智能电网全景信息可视化多维展示技术构架能就天气信息，环境信息，减碳量和碳排放量，低碳评估效益以及清洁能源接入量等有利于引导和对公众做出指导的信息集中展示，接收公众的监督。
Description
技术领域
本发明涉及一种城市智能电网全景信息可视化多维展示技术构架，属智能电网技术领域。
背景技术
随着智能电网的快速发展，可视化平台的开发成了迫切的需求。智能电网可视化的构建着重于电力系统的可视化和电网结构的可视化，利用可视化技术将系统的结构和运行状态以图形或图像的方式予以显示，以使系统运行人员采取更有效、更有针对性的运行控制措施。
公开号CN104391919A公开了一种智能电网地理可视化实现系统及方法，该系统包括地理信息模块、电力系统信息模块、数据交互模块、潮流计算模块、碳排放流计算模块、电动汽车调度计算模块和计算接口模块，该发明能够实现智能电网信息的计算与可视化的结合，提供了基于MFC的电力系统所在地地理接线信息可视化以及和基于MATLAB的潮流和碳排放流计算的对接，接口易于扩展，能够将某一地区的地理接线呈现在可拖曳，缩放的地图上，对电力接线信息进行计算分析。公开号CN104008437公开了一种智能电网的可视化展示系统，该系统包括地理信息模块、电力系统信息模块、数据交互模块、潮流计算模块、碳排放流计算模块、电动汽车调度计算模块和计算接口模块。本发明能够实现智能电网信息的计算与可视化的结合，提供了基于MFC的电力系统所在地地理接线信息可视化以及和基于MATLAB的潮流和碳排放流计算的对接，接口易于扩展，能够将某一地区的地理接线呈现在可拖曳，缩放的地图上，对电力接线信息进行计算分析。
但上述智能电网可视化技术缺乏从发电侧到用电侧，从优化调度到电力营销，以及在线评估各个子模块低碳效益的全景信息的多维展示。
发明内容
本发明的目的是，为了向公众展示低碳评估效益以及清洁能源接入量，本发明提出一种城市智能电网全景信息可视化多维展示技术构架。
实现本发明目的的技术方案如下：在构建统一信息支撑平台的基础上，抽取发电侧、调度指挥、配电侧、用电侧和营销方面集成到统一信息支撑平台的综合减碳量，以及区域温室气体监测气象站的实时大气减碳量进行集成显示，在线评估各个子模块低碳效益；在此基础上实现城市智能电网全景信息的可视化多维展示。
本发明城市智能电网全景信息的可视化多维展示技术主要分为三层，底层为来自发电侧、电网侧、用电侧、环境信息、天气预报等多方面相关信息集合构成的统一信息支持平台数据库；中间层为建立在各个评价指标体系之上的数学评估模型；上层为对各个评估体系评价数学模型根据底层数据源计算出来的结果数据以及指导性意见。
所述底层的统一支撑信息数据库采集了设置在示范园区的自动化气象站信息以及大气低碳环境监测装置的大气CO2环境信息；发电侧采集了包括发电厂、分布式在内的发电信息；输电侧采集了输电网的网损和元件损坏信息；配电侧采集了配电网中的储能以及分布式网损信息；用电侧采集了包括电力市场，负荷曲线，电动汽车和DRR资源在内的信息；底层数据源通过采集相关的信息形成了服务中层评价数学模型的重要支撑。
所述中层构架中，技术涵盖了燃料燃烧评估数学模型、废弃物处置评估数学模型、土地利用变化与林业评估数学模型、农业活动评估数学模型、工业生产过程评估数学模型在内的基础计算数学模型；在此层面中，还置入了电力技术在各个不同阶段的低碳效益评估模型，以及电动汽车和分布式接入后的低碳效益评估模型和多种分布式接入低碳效益评估模型，形成了城市智能电网低碳效益综合能力评估方法。
所述上层构架中，城市智能电网全景信息的可视化多维展示系统就天气信息，环境信息，减碳量和碳排放量，低碳评估效益以及清洁能源接入量有利于引导和对公众做出指导的信息集中展示，接收公众的监督。
所述统一信息支撑平台包括优化调度子模块、风险预警子模块、低碳评估子模块、规划设计子模块、微网监控子模块和需求侧子模块。
所述优化调度子模块根据当前电网运行状态，以降低网损为约束条件，提高电网运行效率与安全为目的，综合电网实时数据，建立数据分析模型，制定区域电网运行、光伏发电系统、电动汽车充放电系统和储能系统的优化调度策略，并以此为基础，进行在线仿真，生成满足运行需求的电网工况仿真数据，包括三相潮流、网损和功率，并将仿真数据提供给风险预警子模块及低碳评估子模块；风险预警子模块在接收到优化调度子模块提交的电网运行工况在线仿真数据后进行电网运行风险评估，包括开关、母线和负荷的运行情况同理想模型进行对比，并将评估结果提交至优化调度子模块；同时风险预警子模根据当前电网运行状态，在线评估区域全网整体配变、线路、负荷的风险情况，并将评估结果提供给规划设计子模块；
优化调度子模块收到风险预警子模块反馈的评估结果后，如果结果为不合格，不能满足电网安全运行条件，优化调度子模块需重新制定优化调整策略，并重复上述流程；如果提交结果合格，优化调度子模块将根据优化调整策略发送相应调整指令至微网监控子模块，调整微网运行状态、光伏发电量和接入负荷量；及需求侧子模块，调整电动汽车充放电状态、电流、电压和功率；
微网监控子模块在接收到优化调度子模块调整指令后，相应调整光伏发电量、储能装置和微网运行状态，并将运行工况信息回送至优化调度子模块；
需求侧子模块在接收到优化调度子模块调整指令后，相应调整电动汽车充放策略，进行电动汽车有序充电控制，并将运行工况信息回送至优化调度子模块；
优化调度子模块把根据优化调整策略调整后的电网运行状态数据提供给低碳评估子模块；低碳评估子模块根据当前电网运行状态进行碳排放指标及实时线损计算，在接收到优化调度子模块提交的仿真数据后同步进行碳排放指标及线损计算，并形成减碳及降损计算结果；在接收到优化调整后的电网运行状态数据后再次进行上述计算，最终验证本次多能源互补的低碳优化调度正确性及减碳效果，并将验证结果反馈回优化调度子模块，实现闭环。
本发明的有益效果在于，本发明一种城市智能电网全景信息可视化多维展示技术构架能就天气信息，环境信息，减碳量和碳排放量，低碳评估效益以及清洁能源接入量等有利于引导和对公众做出指导的信息集中展示，接收公众的监督。
附图说明
图1为本发明的实施方案示意图。
具体实施方式
本发明在江西省共青城具体实施城市智能电网全景信息的可视化多维展示。
首先构建统一信息支撑平台，然后抽取发电侧、调度指挥、配电侧、用电侧和营销方面集成到统一信息支撑平台的综合减碳量，以及区域温室气体监测气象站的实时大气减碳量做集成显示，在线评估各个子模块低碳效益。
在此基础上，城市智能电网全景信息的可视化多维展示技术主要分为三层，底层为来自发电侧、电网侧、用电侧、环境信息、天气预报等多方面相关信息集合构成的统一信息支持平台数据库；中间层为建立在各个评价指标体系之上的数学评估模型；上层为对各个评估体系评价数学模型根据底层数据源计算出来的结果数据以及指导性意见等。
（1）多维展示技术底层构架：
在本可视化多维展示技术中，底层的统一支撑信息数据库采集了设置在示范园区的自动化气象站信息以及大气低碳环境监测装置的大气CO2环境信息；发电侧采集了包括发电厂、分布式等在内的发电信息；输电侧采集了输电网的网损和元件损坏信息；配电侧采集了配电网中的储能以及分布式网损等信息；用电侧采集了包括电力市场，负荷曲线，电动汽车和DRR资源在内的信息。底层数据源通过采集相关的信息形成了服务中层评价数学模型的重要支撑。
（2）多维展示技术中层构架
在展示系统的中层构架中，技术涵盖了燃料燃烧评估数学模型、废弃物处置评估数学模型、土地利用变化与林业评估数学模型、农业活动评估数学模型、工业生产过程评估数学模型等在内的基础计算数学模型。在此层面中，还置入了电力技术在各个不同阶段的低碳效益评估模型，以及电动汽车和分布式接入后的低碳效益评估模型和多种分布式接入低碳效益评估模型，形成了城市智能电网低碳效益综合能力评估方法。
（3）多维展示技术上层构架
在上层构架中，城市智能电网全景信息的可视化多维展示系统主要就天气信息，环境信息，减碳量和碳排放量，低碳评估效益以及清洁能源接入量等有利于引导和对公众做出指导的信息集中展示，接收公众的监督。
在江西省共青城市部署的城市智能电网全景信息的可视化多维展示界面，通过对在线综合评估模型与抽取的发电侧、调度指挥、配电侧、用电侧和营销方面数据信息进行计算和编程，得到了将天气预报、环境监测（大气检查）和电力系统减碳量与综合效益评估结果的展示平台，平台通过对大气的监测以及电力系统数据的实时展示，对区域公众决定何时以及如何对电动汽车充电以及使用大功率电气设备做出了一定的指导，提高了公众的低碳环保意识。
Claims (6)
1.一种城市智能电网全景信息可视化多维展示技术构架，其特征在于，所述架构在构建统一信息支撑平台的基础上，抽取发电侧、调度指挥、配电侧、用电侧和营销方面集成到统一信息支撑平台的综合减碳量，以及区域温室气体监测气象站的实时大气减碳量进行集成显示，在线评估各个子模块低碳效益；在此基础上实现城市智能电网全景信息的可视化多维展示。
2.根据权利要求1所述一种城市智能电网全景信息可视化多维展示技术构架，其特征在于，所述架构分成三层，底层为来自发电侧、电网侧、用电侧、环境信息、天气预报方面相关信息集合构成的统一信息支持平台数据库；中间层为建立在各个评价指标体系之上的数学评估模型；上层为对各个评估体系评价数学模型，根据底层数据源计算出来的结果数据以及指导性意见。
3.根据权利要求1所述一种城市智能电网全景信息可视化多维展示技术构架，其特征在于，所述统一信息支撑平台包括优化调度子模块、风险预警子模块、低碳评估子模块、规划设计子模块、微网监控子模块和需求侧子模块；
所述优化调度子模块根据当前电网运行状态，建立数据分析模型，制定区域电网运行、光伏发电系统、电动汽车充放电系统和储能系统的优化调度策略，并以此为基础，进行在线仿真，生成满足运行需求的电网工况仿真数据，包括三相潮流、网损和功率，并将仿真数据提供给风险预警子模块及低碳评估子模块；风险预警子模块在接收到优化调度子模块提交的电网运行工况在线仿真数据后进行电网运行风险评估，包括开关、母线和负荷的运行情况同理想模型进行对比，并将评估结果提交至优化调度子模块；同时风险预警子模根据当前电网运行状态，在线评估区域全网整体配变、线路、负荷的风险情况，并将评估结果提供给规划设计子模块；
优化调度子模块收到风险预警子模块反馈的评估结果后，如果结果为不合格，不能满足电网安全运行条件，优化调度子模块需重新制定优化调整策略，并重复上述流程；如果提交结果合格，优化调度子模块将根据优化调整策略发送相应调整指令至微网监控子模块，调整微网运行状态、光伏发电量和接入负荷量；及需求侧子模块，调整电动汽车充放电状态、电流、电压和功率；
微网监控子模块在接收到优化调度子模块调整指令后，相应调整光伏发电量、储能装置和微网运行状态，并将运行工况信息回送至优化调度子模块；
需求侧子模块在接收到优化调度子模块调整指令后，相应调整电动汽车充放策略，进行电动汽车有序充电控制，并将运行工况信息回送至优化调度子模块；
优化调度子模块把根据优化调整策略调整后的电网运行状态数据提供给低碳评估子模块；低碳评估子模块根据当前电网运行状态进行碳排放指标及实时线损计算，在接收到优化调度子模块提交的仿真数据后同步进行碳排放指标及线损计算，并形成减碳及降损计算结果；在接收到优化调整后的电网运行状态数据后再次进行上述计算，最终验证本次多能源互补的低碳优化调度正确性及减碳效果，并将验证结果反馈回优化调度子模块，实现闭环。
4.根据权利要求2所述一种城市智能电网全景信息可视化多维展示技术构架，其特征在于，所述底层的统一支撑信息数据库采集了设置在示范园区的自动化气象站信息以及大气低碳环境监测装置的大气CO2环境信息；发电侧采集了包括发电厂、分布式在内的发电信息；输电侧采集了输电网的网损和元件损坏信息；配电侧采集了配电网中的储能以及分布式网损信息；用电侧采集了包括电力市场，负荷曲线，电动汽车和DRR资源在内的信息；底层数据源通过采集相关的信息形成了服务中层评价数学模型的重要支撑。
5.根据权利要求2所述一种城市智能电网全景信息可视化多维展示技术构架，其特征在于，所述中层构架中，技术涵盖了燃料燃烧评估数学模型、废弃物处置评估数学模型、土地利用变化与林业评估数学模型、农业活动评估数学模型、工业生产过程评估数学模型在内的基础计算数学模型；在此层面中，还置入了电力技术在各个不同阶段的低碳效益评估模型，以及电动汽车和分布式接入后的低碳效益评估模型和多种分布式接入低碳效益评估模型，形成了城市智能电网低碳效益综合能力评估方法。
6.根据权利要求2所述一种城市智能电网全景信息可视化多维展示技术构架，其特征在于，所述上层构架中，城市智能电网全景信息的可视化多维展示系统就天气信息，环境信息，减碳量和碳排放量，低碳评估效益以及清洁能源接入量有利于引导和对公众做出指导的信息集中展示，接收公众的监督。
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