CN109765796A - 一种基于SVG和Ajax的园区综合能源实时监控与在线分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于SVG和Ajax的园区综合能源实时监控与在线分析方法，包括以下步骤：1）基于SVG技术，研发一套矢量图在线绘制与管理工具；2）基于业务需求，深入研究园区供用能设备特性，研发包含电气类设备、能效类设备、空调系统元件、新能源元件和环境元件的园区设备矢量模型库；3）基于所述矢量模型库构建园区电网主接线、蒸汽流向图。本发明实现了园区电网主接线图监控、园区电网能效诊断与提升等功能，有效提升了园区综合能源的运行管理水平和能源利用效率。

Description

一种基于SVG和Ajax的园区综合能源实时监控与在线分析 方法

技术领域

本发明属于电力营销智能应用的技术领域，具体涉及一种基于SVG和Ajax（AsynchronousJavaScript And XML，异步JavaScript和XML）的园区综合能源实时监控与在线分析方法。

背景技术

随着信息技术与电力系统的发展，在园区综合能源系统建设的背景下，各种新型传感、监测、通信等软硬件技术的发展，使得数据采集能力不断提高、数据日益庞大。在传统的园区电网操作方式下，工作人员就不得不面对海量的数据信息，并且很难从这些海量的数据中提取有价值的信息，重要数据是园区综合能源规划、运行、仿真、管理及研究的基础。园区综合能源可视化是利用可视化技术将园区电、水、气、热多种能源运行状态的各种数据以图形或图像方式予以显示，具有直观性、易用性、可读性等优点。实时数据展示作为可视化技术中的核心部分，是管理人员最为关心的对象。它反映出园区综合能源系统的实时运行情况，通过对实时数据的监测和分析能够了解设备的性能、运行状态和健康情况，从而保证整个园区综合能源系统的正常稳定运行。

传统电力系统接线图发布中图形可视性较差，很多图形格式只能在其特定环境中打开访问，而且缺乏面向对象的性质，提供的图像多为二进制的字符信息，缺乏可读性和重用性。公共信息模型 (common information model, CIM)的提出和广泛研究应用，为电力系统的开放提供了极大支持，而图形作为这些电力系统资源的可视化表现，其标准化和互操作问题越来越受到重视。可缩放矢量图形(scalable vector graphics, SVG)技术作为发布的开放性矢量图形标准，能够改变不同矢量图形系统生成的文件不能共享的缺点。

利用SVG技术，可以从技术上、组织上和管理上采取有力的措施，将分散的业务数据集中、统一、有效的管理起来，实现生产运行集中监控。项目软件投入实用后，可以有效减少任务分配的不合理类型问题，提高生产的安全性、质量、效率。在研究电力SVG应用以及相关实时数据显示技术的基础上，设计并实现了基于B/S模式下基于潮流分布的电力综合实时可视化监测分析工具，有效解决电网实时数据的使用问题，将图形展示与数据刷新结合起来，既能突出显示的直观性，又能保证数据的实时性，方便了电网的监测、管理以及维护，从而有效地保证了电网的安全可靠运行，极大的提高了工作效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于SVG和Ajax的园区综合能源实时监控与在线分析方法。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于SVG和Ajax的园区综合能源实时监控与在线分析方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）基于SVG技术，研发一套矢量图在线绘制与管理工具；

2）基于业务需求，深入研究园区供用能设备特性，研发包含电气类设备、能效类设备、空调系统元件、新能源元件和环境元件的园区设备矢量模型库；

3）基于所述矢量模型库构建园区电网主接线、蒸汽流向图。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

步骤1）中矢量图在线绘制工具包含画笔工具、线段工具、矩形工具、圆形工具、路径工具、文本工具、图像工具、缩放工具和图标工具，实现矢量图的在线绘制；矢量图在管理工具包含新建图像、打开图像、导入图像、保存图像和上传矢量图的主体功能，实现矢量图的在线管理。

步骤2）中电气类设备元件矢量模型库包含变压器、电阻、信号灯、电容和接地；能效设备元件矢量模型库包含电机、烘干机、机床、水泵、锅炉、风机、动力柜、办公楼和消防设施；空调系统元件矢量模型库包含冷却塔、中央空调主机、风机盘管、空气处理器、立柜、挂机和中央末端设备；新能源元件矢量模型库包含太阳能电池板、控制器、逆变器和蓄电池；环境元件矢量模型库包含：门禁、烟感和照明。

本发明具有以下有益效果：

本发明实现了园区电网主接线图监控、园区电网能效诊断与提升等功能，有效提升了园区综合能源的运行管理水平和能源利用效率。

附图说明

图1是本发明实施例的系统总体架构图；

图2是本发明实施例的矢量图工具栏和在线管理工具图；

图3是本发明实施例的元件矢量模型库图；

图4是本发明实施例的某园区电气主接线图；

图5是本发明实施例的某园区锅炉设备能效分析图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

本发明的一种基于SVG和Ajax的园区综合能源实时监控与在线分析方法，包括以下步骤：

1）基于SVG技术，研发了一套矢量图在线绘制与管理工具。

实施例中，矢量图在线绘制工具包含画笔工具、线段工具、矩形工具、圆形工具、路径工具、文本工具、图像工具、缩放工具、图标工具等绘制矢量图工具，实现矢量图的在线绘制；矢量图在管理工具包含新建图像、打开图像、导入图像、保存图像、上传矢量图等主体功能，实现矢量图的在线管理。

2）基于业务需求，深入研究园区供用能设备特性，研发包含电气类设备、能效类设备、空调系统元件、新能源元件和环境元件的园区设备矢量模型库。

实施例中，电气类设备元件矢量模型库包含变压器、电阻、信号灯、电容、接地等；能效设备元件矢量模型库包含电机、烘干机、机床、水泵、锅炉、风机、动力柜、办公楼、消防设施等；空调系统元件矢量模型库包含冷却塔、中央空调主机、风机盘管、空气处理器、立柜、挂机、中央末端设备等；新能源元件矢量模型库包含太阳能电池板、控制器、逆变器、蓄电池等；环境元件矢量模型库，包含：门禁、烟感、照明等。

3）基于矢量模型库构建了园区电网主接线、蒸汽流向图等，实现了园区电网主接线图监控、园区电网能效诊断与提升等功能，有效提升了园区综合能源的运行管理水平和能源利用效率。

参见图1，根据电气设备可视化监测分析的需求，本发明的系统总体架构包括以下四个功能层次：数据存储层、数据转换层、支撑分析层、应用层。

数据存储层主要作用是将系统所需的各种数据信息保存在数据库中，同时将一些文件类型的数据保存于磁盘中。

数据转换层主要作用是将采集设备传递过来的CIM/XML格式的数据信息进行解析和将需要传递给其他系统的数据信息进行打包成CIM/XML格式的文件进行传递。

支撑分析层的主要作用是提供一些基础功能的管理，对系统所需的一些数据字典进行统一的管理。

应用层的主要作用是对用户提供了可实际操作的功能模块，而一个功能模块通常需要调用多个服务层中服务模块来实现。

通过将系统架构进行层次化划分，降低了系统模块之间耦合性，这样可以使系统的开发测试和维护更加的简单和便捷，也为今后系统的扩展打下了良好的基础。

参见图2和图3，本发明的典型功能设计如下：

1、矢量图在线绘制

本发明基于园区综合能源系统实时监控和在线分析需求，开发了矢量图工具栏和在线管理工具，具体功能见图2。

2、园区设备矢量模型库

分析了元件矢量模型库的功能要求，并结合设备类型、用户情况分析，开发了包括电气类设备、能效类设备、空调系统、新能源设备和环境元件等多个类型的元件矢量模型库，如图3所示。

本发明的应用场景包括：

1、园区电网潮流实时监控

园区电网潮流实时监控主要是获取绘制好的SVG代码，展示到页面上。通过查询一次图配置的数据绑定到页面元素，然后通过web service获取实时数据，并根据测点Id绑定到元素。实施例中，某工业园区主接线图实时监控画面如图4所示。

2、园区锅炉设备能效分析

通过对园区蒸汽锅炉机组燃气温度、密度、流量，进水温度、流量，以及蒸汽温度、压力、流量等的实时监控和在线分析，实现锅炉设备的能效诊断。实施例中，某工业园区锅炉设备能效实时分析画面如图5所示。

3、其它应用场景

目前，从电气角度看，用户厂区配电网的损耗直接影响着用户的能效水平，因此深入分析用户厂区配电网的损耗源头，通过合理的方式降低线损成为了提高用户能效水平的重要技术手段。但由于企业用户本身对电气知识相对匮乏，如何合理配置变压器容量、线路截面，合理调节配电网潮流分布、电压水平以降低配电网运行损耗对用户而言难度过大。而基于SVG技术的配电网主接线可视化展现与分析，能够快速发现配电网损耗源头，及时调整运行方式以降低损耗，具体如下：

（1）变压器经济运行

一般变压器的最佳经济运行区为(1.333P ₀/P _k)S _e~0.75S _e之间，而并非在额定功率时最经济。其中P _k(kw)、P ₀(kw)、S _e(kVA)分别为变压器的短路损耗、空载损耗以及额定容量。通过合理规划园区配电网、优化园区负荷分布，使变压器运行于经济运行区间，提高供电环节的能效水平。

（2）园区配电网三相负荷平衡

由于园区低压配电网中单相负荷的大量接入，使园区配电网三相负荷出现不平衡现象，从而导致低压台区变压器损耗增加、低压线路线损增加。因此，通过园区综合能源系统，实时监控园区配电网三相负荷分布情况，及时、合理地规划、调整园区低压配电网中的单相负荷接入，可以大大降低园区配电网的损耗。

（3）园区无功分布监控与管理

园区电网无功分布的变化，会导致整个园区电网的电压发生变化，无功严重不足的情况下，甚至可能导致园区电网电压过低，造成生产线、用电设备工作异常。而通过园区综合能源系统实时监控配电网无功分布情况，适时投入无功补偿装置，可以降低电能的有功损耗，减少线路的压降损耗，保证用户的用电质量，有效提高园区配电网运行安全性和稳定性。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于SVG和Ajax的园区综合能源实时监控与在线分析方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）基于SVG技术，研发一套矢量图在线绘制与管理工具；

2）基于业务需求，深入研究园区供用能设备特性，研发包含电气类设备、能效类设备、空调系统元件、新能源元件和环境元件的园区设备矢量模型库；

3）基于所述矢量模型库构建园区电网主接线、蒸汽流向图。

2.根据权利要求1所述的一种基于SVG和Ajax的园区综合能源实时监控与在线分析方法，其特征在于：步骤1）所述矢量图在线绘制工具包含画笔工具、线段工具、矩形工具、圆形工具、路径工具、文本工具、图像工具、缩放工具和图标工具，实现矢量图的在线绘制；所述矢量图在管理工具包含新建图像、打开图像、导入图像、保存图像和上传矢量图的主体功能，实现矢量图的在线管理。

3.根据权利要求1所述的一种基于SVG和Ajax的园区综合能源实时监控与在线分析方法，其特征在于：步骤2）所述电气类设备元件矢量模型库包含变压器、电阻、信号灯、电容和接地；所述能效设备元件矢量模型库包含电机、烘干机、机床、水泵、锅炉、风机、动力柜、办公楼和消防设施；所述空调系统元件矢量模型库包含冷却塔、中央空调主机、风机盘管、空气处理器、立柜、挂机和中央末端设备；所述新能源元件矢量模型库包含太阳能电池板、控制器、逆变器和蓄电池；所述环境元件矢量模型库包含：门禁、烟感和照明。