CN108737563A - 一种能源互联网物理信息系统的多源信息交互方法 - Google Patents

一种能源互联网物理信息系统的多源信息交互方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种能源互联网物理信息系统的多源信息交互方法，包括按顺序进行的下列步骤：步骤1：构建能源互联网架构物理层；所述物理层包括能源生产系统、能源网络和能源消费设备，所述能源生产系统可以为火电厂、风电厂和核电站，所述能源生产系统与能源网络相连接，所述能源网络连接能源消费设备；步骤2：构建能源互联网架构信息层；所述信息层包括能源信息储存单元和能源信息采集单元；步骤3：构建能源互联网架构应用层；所述应用层包括能效分析服务单元和互动服务单元。

Description

一种能源互联网物理信息系统的多源信息交互方法
技术领域
本发明涉及能源信息技术领域，具体是一种能源互联网物理信息系统的多源信息交互方法。
背景技术
能源互联网是以互联网理念构建的新型信息—能源融合“广域网”，它强调以开放对等的信息—能源一体化架构实现电网、油气管网、气网、热力网等多种能源的双向按需传输和动态平衡使用，因此能源网络的互联，互联网及信息通信技术与能源系统的深度融合是能源互联网实现的重要关键。
由上可知，对等开放、即插即用、广泛分布、双向传输、高度智能将是能源互联网的重要特征，可以预见，以智能测量设备、新型状态传感器、物联网技术为特征的高级量测体系将遍布区域能源互联网的各个环节，能源互联网中将包含冷、热、电、气等多种能源构成的海量运行数据的通信和交互，由于各个组成单元和能源网络之间的信息交互协议种类繁多，若仍采用传统的集中式和分层分布式的通信方式，将难以实现各个组成单元之间灵活有效的信息交互。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能源互联网物理信息系统的多源信息交互方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种能源互联网物理信息系统的多源信息交互方法，包括按顺序进行的下列步骤：
步骤1：构建能源互联网架构物理层；所述物理层包括能源生产系统、能源网络和能源消费设备，所述能源生产系统可以为火电厂、风电厂和核电站，所述能源生产系统与能源网络相连接，所述能源网络连接能源消费设备；
步骤2：构建能源互联网架构信息层；所述信息层包括能源信息储存单元和能源信息采集单元；
步骤3：构建能源互联网架构应用层；所述应用层包括能效分析服务单元和互动服务单元。
优选的，所述物理层中各个组成单元之间通过发布订阅机制建立平等的通信连接，每个组成单元通过发布消息的方式与其他组成单元进行通信，步骤如下：
(1)在发布订阅服务器与组成单元之间完成通信协议的建立，从而完成发布订阅服务器与组成单元之间的通信建立；
(2)在通信建立后进行通信时，组成单元之间的信息交互通过发布订阅服务器中转，实现一对一、一对多、多对一的信息交互，组成单元与发布订阅服务器之间的通信通过二次握手协议保证数据的完整性；
(3)在通信建立后，通过发布订阅机制实现物理信息系统各组成部分间的信息交互。
优选的，所述通信建立后，使用二次握手协议保证数据的完整性，二次握手协议包括以下步骤：
(1)通过发送者发送请求信号给接收者，接收者回应确认信号返回给发送者，确保通信建立，避免浪费通信资源；
(2)发送者发送数据包给接收者，接收者将收到的数据包经过计算后返回校验码给发送者进行二次确认并返回确认信号；
(3)接收者发送数据包给发送者，发送者将收到的数据包经过计算后返回校验码给接收者进行二次确认并返回确认信号。
优选的，所述能源信息采集单元包括生产侧的数据采集器和用户侧的数据采集器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的提高能源利用效率的能源互联网构建方法，在物理层，配置了能源生产设备及对能源消费设备进行了节能改造，实现了能源的梯级利用和节能降损。在信息层，依托智能物联网技术对能源的生产、传输和消费状态进行全方位的监测和监控，实现了减少人力、降低成本、提高能效的目标。在应用层，利用多能源供应系统之间的互补特性，在满足用户用能需求的基础上，协调优化能源的供应，促进清洁能源的消纳，提高能源利用效率。
附图说明
图1为本发明的系统框图。
图2为本发明中能源生产系统的结构示意图。
图3为本发明二次握手协议的流程图。
图中：1-应用层，2-信息层，3-物理层，11-能效分析服务单元，12-互动服务单元，21-能源信息储存单元，22-能源信息采集单元，31-能源生产系统，32-能源网络，33-能源消费设备，311-火电厂，312-风电厂，313-核电站。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明实施例中，一种能源互联网物理信息系统的多源信息交互方法，包括按顺序进行的下列步骤：
步骤1：构建能源互联网架构物理层3；
步骤2：构建能源互联网架构信息层2；
步骤3：构建能源互联网架构应用层1。
本发明实施例中，所述物理层3主要强调的是在一个网络中实现各种能源形式物理流的互联互补互相转化，各类能源系统间相互转换接口的建立则是多能源互联互补的物理基础。所述物理层3包括能源生产系统31、能源网络32和能源消费设备33，所述能源生产系统31可以为火电厂311、风电厂32和核电站33，所述能源生产系统31与能源网络32相连接，所述能源网络32连接能源消费设备33。
本发明实施例中，所述信息层2主要从信息流的角度，强调“互联网+能源”，既包含能源系统的物理信息融合，也包含互联网商业模式融入能源行业等。所述信息层2包括能源信息储存单元21和能源信息采集单元22，所述能源信息采集单元22包括生产侧的数据采集器和用户侧的数据采集器。
本发明实施例中，所述应用层1主要强调以开放、互联、对等、共享等价值体系及其实现方式，实现对能源系统的结构、运行、设备形态的优化分析及高级决策。所述应用层1包括能效分析服务单元11和互动服务单元12。
所述能效分析服务单元11构建协调优化服务平台，利用大数据方法对用户各环节能源效能问题进行分析，为用户提供切实可行的能效管理方案，进行节能减排与能源精细化管理，挖掘节能潜力，降低能耗，提升能源利用效率，提高经济效益。
所述互动服务单元12通过需求侧互动响应，利用需求侧资源调节用能行为、促 进清洁能源的消纳，实现能源的优化利用，提高能源使用效率。
本发明实施例中，所述物理层3中各个组成单元之间通过发布订阅机制建立平等的通信连接，每个组成单元通过发布消息的方式与其他组成单元进行通信，步骤如下：
(1)在发布订阅服务器与组成单元之间完成通信协议的建立，从而完成发布订阅服务器与组成单元之间的通信建立；
(2)在通信建立后进行通信时，组成单元之间的信息交互通过发布订阅服务器中转，实现一对一、一对多、多对一的信息交互，组成单元与发布订阅服务器之间的通信通过二次握手协议保证数据的完整性；
(3)在通信建立后，通过发布订阅机制实现物理信息系统各组成部分间的信息交互。
所述通信建立后，使用二次握手协议保证数据的完整性，二次握手协议包括以下步骤：
(1)通过发送者发送请求信号给接收者，接收者回应确认信号返回给发送者，确保通信建立，避免浪费通信资源；
(2)发送者发送数据包给接收者，接收者将收到的数据包经过计算后返回校验码给发送者进行二次确认并返回确认信号；
(3)接收者发送数据包给发送者，发送者将收到的数据包经过计算后返回校验码给接收者进行二次确认并返回确认信号。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种能源互联网物理信息系统的多源信息交互方法，其特征是，包括按顺序进行的下列步骤：
步骤（1）：构建能源互联网架构物理层（3）；
所述物理层（3）包括能源生产系统（31）、能源网络（32）和能源消费设备（33），所述能源生产系统（31）可以为火电厂（311）、风电厂（32）和核电站（33），所述能源生产系统（31）与能源网络（32）相连接，所述能源网络（32）连接能源消费设备（33）；
步骤（2）：构建能源互联网架构信息层（2）；
所述信息层（2）包括能源信息储存单元（21）和能源信息采集单元（22）；
步骤（3）：构建能源互联网架构应用层（1）；
所述应用层（1）包括能效分析服务单元（11）和互动服务单元（12）。
2.根据权利要求1所述的一种能源互联网物理信息系统的多源信息交互方法，其特征是，述物理层（3）中各个组成单元之间通过发布订阅机制建立平等的通信连接，每个组成单元通过发布消息的方式与其他组成单元进行通信，步骤如下：
(1)在发布订阅服务器与组成单元之间完成通信协议的建立，从而完成发布订阅服务器与组成单元之间的通信建立；
(2)在通信建立后进行通信时，组成单元之间的信息交互通过发布订阅服务器中转，实现一对一、一对多、多对一的信息交互，组成单元与发布订阅服务器之间的通信通过二次握手协议保证数据的完整性；
(3)在通信建立后，通过发布订阅机制实现物理信息系统各组成部分间的信息交互。
3.根据权利要求2所述的一种能源互联网物理信息系统的多源信息交互方法，其特征是，所述通信建立后，使用二次握手协议保证数据的完整性，二次握手协议包括以下步骤：
(1)通过发送者发送请求信号给接收者，接收者回应确认信号返回给发送者，确保通信建立，避免浪费通信资源；
(2)发送者发送数据包给接收者，接收者将收到的数据包经过计算后返回校验码给发送者进行二次确认并返回确认信号；
(3)接收者发送数据包给发送者，发送者将收到的数据包经过计算后返回校验码给接收者进行二次确认并返回确认信号。
4.根据权利要求1所述的一种能源互联网物理信息系统的多源信息交互方法，其特征是，所述能源信息采集单元（22）包括生产侧的数据采集器和用户侧的数据采集器。
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