CN110890971B - 能源交互方法和系统 - Google Patents

Abstract

本公开提出一种能源交互方法和系统，涉及能源网络技术领域。本公开的一种能源交互方法，包括：能源网络的端节点触发连接的能源路由器生成能源交互信息，并向能源网络广播；收到能源交互信息的端节点在确定自身需求与能源交互信息匹配的情况下，触发连接的能源路由器生成能源交互反馈信息，经能源网络发送至能源交互信息的源节点；能源交互信息的源节点根据能源交互反馈信息确定进行能源交互的对端端节点，触发连接的能源路由器生成反馈确认信息；能源网络中的能源路由器根据反馈确认信息和存储的路由信息确定能源传输路径。通过这样的方法，实现了各节点基于能源网络的交互协商和能量传输，提高了能源交互的灵活性。

Description

能源交互方法和系统

技术领域

本公开涉及能源网络技术领域，特别是一种能源交互方法和系统。

背景技术

电流与水流的相似之处，包括流向不可控，不可跟踪，只要有路径，只要有高落差，电或水就会自行流动。基于这样的特性，在当前集中式的电力系统中，利用电能落差进行电能传输和供给。能源路由器在集中式能源网络中能够实现被动的流向控制和能源的逆变转换，如交直流的转换和电压的转换等。

发明内容

本公开的一个目的在于提高能源交互的灵活性。

根据本公开的一些实施例的一个方面，提出一种能源交互方法，包括：能源网络的端节点在需要进行能源交互的情况下，触发连接的能源路由器生成能源交互信息，并向能源网络广播；收到能源交互信息的端节点在确定自身需求与能源交互信息匹配的情况下，触发连接的能源路由器生成能源交互反馈信息，经能源网络发送至能源交互信息的源节点；能源交互信息的源节点根据能源交互反馈信息确定进行能源交互的对端端节点，触发连接的能源路由器生成反馈确认信息；能源网络中的能源路由器根据反馈确认信息和存储的路由信息确定能源传输路径，以便经能源传输路径传输确认信息和能源。

在一些实施例中，能源交互信息、能源交互反馈信息和反馈确认信息为通过PLC(Power line Communication，电力载波通信)数据承载。

在一些实施例中，能源路由器包括：提供能源和电力载波通信PLC数据输入能源路由器和输出能源路由器的通道的端口；控制端口的开闭状态的能源传输开关；和根据PLC数据和存储的路由信息确定能源传输路径的路由部件；路由部件确定与能源传输路径相关联的端口，导通端口的能源传输开关，以便输入能源路由器的电能从导通的端口输出。

在一些实施例中，在能源交互信息为能源输出信息的情况下：能源输出信息包括源地址和能源输出量；能源交互反馈信息为能源接收信息，能源接收信息中包括能源接收量，以及端节点自身地址以作为能源输出的目的地址；确认信息为确认输出信息，确认输出信息中包括源地址、目的地址和能源输出量。

在一些实施例中，经能源传输路径传输确认信息和能源包括：能源路由器根据承载确认输出信息的PLC数据中的目的地址，确定能源传输路径和下一跳地址，导通输入PLC数据的端口和与下一跳能源路由器地址相连接的端口，并将PLC数据发送至下一跳节点，直至下一跳节点为目的地址的节点；根据能源路由器的导通路径执行电能传输。

在一些实施例中，在能源交互信息为能源请求信息的情况下：能源请求信息包括能源请求量，和端节点的自身地址信息以作为能源输出的目的地址；能源交互反馈信息为能源输出信息，能源输出信息中包括能源输出量，以及发送能源输出信息的端节点的自身地址信息以作为能源输出的源地址；确认信息为确认输入信息，确认输入信息中包括源地址、目的地址和能源输入量。

在一些实施例中，经能源传输路径传输确认信息和能源包括：能源路由器根据承载确认输入信息的PLC数据中的源地址，导通输入PLC数据的端口和与下一跳能源路由器地址相连接的端口，并将PLC数据发送至下一跳节点，直至下一跳节点为源节点；根据能源路由器的导通路径的逆向路径执行电能传输。

在一些实施例中，能源交互方法还包括：收到确认信息的端节点触发连接的能源路由器生成承载路径规划消息的PLC数据；能源路由器根据承载路径规划消息的PLC数据中的目的地址导通输入PLC数据的端口和与下一跳能源路由器地址相连接的端口，并将PLC数据发送至下一跳节点，直至下一跳节点为目的节点；根据能源路由器的导通路径的执行电能传输。

在一些实施例中，能源交互方法还包括：能源交互信息的源节点根据能源交互反馈信息确定不进行能源交互的对端端节点，触发连接的能源路由器生成反馈拒绝信息；其中，发送能源交互反馈信息的端节点在收到拒绝信息之前，暂停向其他节点发送能源交互反馈信息。

在一些实施例中，能源交互方法还包括：需要进行能源交互的节点将能源交互需求发送至能源交易平台，能源交互需求中包括能源交互量和交互条件；收到能源交互信息的端节点访问能源交易平台，根据能源交互量和能源交互条件确定自身需求是否与能源交互信息匹配；在匹配的情况下执行触发连接的能源路由器生成能源交互反馈信息的操作。

在一些实施例中，能源交互方法还包括：能源路由器传输能源网络中的PLC数据，包括：在交流变换和电压转换之前提取来自端口的PLC数据的报文后，提取报文中的应用数据，以便根据存储的路由信息确定能源传输路径；将应用数据重新封装成PLC数据的报文，通过能源输出的端口输出。

在一些实施例中，能源路由器根据PLC数据和存储的路由信息确定能源传输路径包括：根据PLC数据确定目的地址；根据存储的路由信息，基于最短路径算法确定下一跳地址；确定与下一跳地址连接的端口。

在一些实施例中，能源交互方法还包括，能源路由器在根据存储的路由信息不能生成传输路径的情况下：通过端口向其他路由器发送广播信息，根据收到的路径反馈更新存储的路由信息，其中，收到广播消息的能源路由器反馈自身存储的、与目的地址相关联的路由信息；根据更新后的路由信息确定能源传输路径。

通过这样的方法，能源网络的端节点能够基于能源网络，在能源路由器的配合下实现消息的生成和传输，通过广播消息触发交互操作，在能源网络中进行路径规划，实现了各节点基于能源网络的交互协商和能量传输，提高了能源交互的灵活性。

根据本公开的一些实施例的一个方面，提出一种能源交互系统，包括：位于能源网络的多个端节点，被配置为：在需要进行能源交互的情况下，触发连接的能源路由器生成能源交互信息，以便并向能源网络广播；在收到能源交互信息的情况下，确定自身需求是否与能源交互信息匹配，若匹配则触发连接的能源路由器生成能源交互反馈信息，以便经能源网络发送至能源交互信息的源节点；在收到能源交互反馈信息的情况下，确定进行能源交互的对端端节点，触发连接的能源路由器生成反馈确认信息以便发送至对端端节点；和连通多个端节点的能源路由器，被配置为在端节点的触发下生成由PLC数据承载的消息并发送；根据反馈确认信息和存储的路由信息确定能源传输路径，以便经能源传输路径传输确认信息和能源。

根据本公开的一些实施例的一个方面，提出一种能源交互系统，包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器的指令执行如上文中任意一种能源交互方法。

这样的能源交互系统中，能源网络的端节点能够基于能源网络，在能源路由器的配合下实现消息的生成和传输，通过广播消息触发交互操作，在能源网络中进行路径规划，实现了各节点基于能源网络的交互协商和能量传输，提高了能源交互的灵活性。

根据本公开的一些实施例的一个方面，提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现上文中任意一种能源交互方法的步骤。

通过执行这样的计算机可读存储介质上的指令，能源网络的端节点能够基于能源网络，在能源路由器的配合下实现消息的生成和传输，通过广播消息触发交互操作，在能源网络中进行路径规划，实现了各节点基于能源网络的交互协商和能量传输，提高了能源交互的灵活性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本公开的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1为本公开的能源交互方法的一些实施例的流程图。

图2为本公开的能源交互方法基于的能源网络的一些实施例的示意图。

图3为本公开的能源交互方法基于的能源网络的另一些实施例的示意图。

图4为本公开的能源交互方法中能源路由器的一些实施例的示意图。

图5为本公开的能源交互方法中能源路由器中一部分的一些实施例的示意图。

图6为本公开的能源交互方法中PLC数据报文的一些实施例的示意图。

图7为本公开的能源交互系统的一些实施例的示意图。

图8为本公开的能源交互系统的另一些实施例的示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本公开的技术方案做进一步的详细描述。

在能源网络中，每个用户既是用电体，也可以是发电体，户与户之间可以互相交易。本公开的能源交互方法的一些实施例的流程图如图1所示。

在步骤101中，能源网络的端节点在需要进行能源交互的情况下，触发连接的能源路由器生成能源交互信息，并向能源网络广播。在一些实施例中，能源交互信息可以为能源输出信息，在端节点能源富余的情况下发送；也可以为能源请求信息，在端节点能源不足的情况下发送。在一些实施例中，能源交互信息中可以包括端节点的地址，以及需要交互的能源量。在一些实施例中，端节点包括用户节点和发电机构节点。

在步骤102中，收到能源交互信息的端节点在确定自身需求与能源交互信息匹配的情况下，触发连接的能源路由器生成能源交互反馈信息，经能源网络发送至能源交互信息的源节点。在一些实施例中，能源交互反馈信息中包括发送该信息的端节点的地址，以及所需的能源交互量。

在步骤103中，能源交互信息的源节点根据能源交互反馈信息确定进行能源交互的对端端节点，触发连接的能源路由器生成反馈确认信息。在一些实施例中，能源交互信息的源节点可能会收到来自多个端节点的能源交互反馈信息，进而从中选择一个或多个端节点，作为能源交互的对端端节点，能源路由器有针对性的生成对各个能源交互的对端端节点的确认信息。

在步骤104中，能源网络中的能源路由器根据反馈确认信息和存储的路由信息确定能源传输路径，以便经能源传输路径传输确认信息和能源。在一些实施例中，能源交互信息、能源交互反馈信息和反馈确认信息为通过电力载波通信PLC数据承载，从而保障能源网络对于信息的传输。

在一些实施例中，能源路由器通过以确认信息的目标节点为目的节点进行确认信息的路由，得到能源传输路径，进而采用该路径或该路径的反向路径进行能源传输。在一些实施例中，能源路由器可以根据承载确认信息的目的地址，导通输入PLC数据的端口和与下一跳能源路由器地址相连接的端口，并将PLC数据发送至下一跳节点，直至下一跳节点为目的地址。

通过这样的方法，能源网络的端节点能够基于能源网络，在能源路由器的配合下实现消息的生成和传输，通过广播消息触发交互操作，在能源网络中进行路径规划，实现了各节点基于能源网络的交互协商和能量传输，提高了能源交互的灵活性。

在一些实施例中，如图1所示，能源交互方法还可以包括步骤105和步骤106。

在步骤105中，发送能源交互反馈信息的端节点在收到拒绝信息之前，暂停向其他节点发送能源交互反馈信息

在步骤106中，能源交互信息的源节点根据能源交互反馈信息确定不进行能源交互的对端端节点，触发连接的能源路由器生成反馈拒绝信息

通过这样的方法，能够避免单个端节点向两个端节点反馈消息造成交互混乱的情况，提高了能源交互的可靠性。

在一些实施例中，若发起能源交互的端节点需要输出能源，则能源交互信息为能源输出信息，其中包括源地址和能源输出量，在一些实施例中，还可以包括交互条件，如价格。能源交互反馈信息为能源接收信息，能源接收信息中包括能源接收量，以及端节点自身地址以作为能源输出的目的地址。确认信息为确认输出信息，确认输出信息中包括能源输出的源地址、目的地址和能源输出量。

通过这样的方法，用户能够将富余电能通过能源网络赠送或出售，提高能源的利用率；能源需求方可以根据收到的能源输出信息选择要购买或接收的电能输出端，提高了灵活度。

在一些实施例中，在发起能源交互的端节点需要输出能源的情况下，确认信息可以与要交互的电能同步传输，随着一个下一跳节点的确定导通一节电路，在到达目的节点后，电能到达目的节点。在另一些实施例中，可以先传输确认信息，在完成从源端到目的端的路径导通后执行电能传输。

在一些实施例中，若发起能源交互的端节点需要请求能源，则能源交互为能源请求信息，其中包括能源请求量，和端节点的自身地址信息以作为能源输出的目的地址。在一些实施例中，还可以包括交互条件，如价格或价格区间。能源交互反馈信息为能源输出信息，能源输出信息中包括能源输出量，以及发送能源输出信息的端节点的自身地址信息以作为能源输出的源地址。确认信息为确认输入信息，确认输入信息中包括源地址、目的地址和能源输入量。

通过这样的方法，能源需求方可以及时、主动的向其他网络节点请求能源，而需求方可以根据自身情况及时供应，提高了能源供给的及时性和灵活度。

在一些实施例中，在发起能源交互的端节点需要请求能源的情况下，收到确认信息的端节点触发连接的能源路由器生成承载路径规划消息的PLC数据。能源路由器根据承载路径规划消息的PLC数据中的目的地址导通输入PLC数据的端口和与下一跳能源路由器地址相连接的端口，并将PLC数据发送至下一跳节点，直至下一跳节点为目的节点；根据能源路由器的导通路径的执行电能传输。

通过这样的方法，能够单独生成路径规划消息，基于该路径规划消息生成正向的导通路径，方便能量传输；特别是对于双向传输资源不同、基于剩余路径资源进行路径规划的情况，能够进一步提高能量传输效率。

在一些实施例中，端节点可以与能源交易平台连接。各个需要进行能源交互的端节点可以将能源交互需求发送至能源交易平台。在一些实施例中，能源交互需求可以包括能源交互量和交互条件。在一些实施例中，可以采用能源交互量体现输出或请求(如输出能源时为正数，请求时为负数)，也可以单独传输能源交互种类为能源输出还是能源请求。收到能源交互信息的端节点访问能源交易平台，根据能源交互量和能源交互条件确定自身需求是否与能源交互信息匹配。由能源交易平台只是端节点与哪个或哪些端节点进行能源交互。在一些实施例中，可以在能源交易平台中运行竞价机制，动态根据能源交易市场的交易情况，实时倾斜能源交易价格，促成能源交易，例如：

电网的输出电价为P_buy，收购价为P_sell。能源交易成交价P。设定网络中存在用户A、B、C。

用户A、B、C设置各自买入价格/卖出价格、价格浮动、买入量/卖出量，触发交易按钮。

假设：用户A：需买电10度，开价0.6元/度买；用户B：需买电20度，开价0.55元/度买；用户C：要卖电12度，开价0.55元/度卖。

基于交易原则，最终达成的交易模式：B从C购买12度电，成交价P为0.55元/度；A从电网购买10度电，交易价格为P_buy；B从电网购买8度电，交易价格为P_buy

假设：

用户A：要卖电10度，开价0.4元/度卖；用户B：需买电20度，开价0.5元/度买；用户C：要发电12度，开价0.55元/度卖；基于交易原则，最终达成的交易模式：

B从A购买10度电，成交价P为0.5元/度

B以自己设置的价格浮动量涨价，C以自己设置的价格浮动量降价，当B价格>＝C价格，假设B价格0.53元

B从C购买10度电，成交价P为0.53元

C向电网卖2度电，交易价格为成交价P_sell。

通过这样的方法，能够通过竞价、协商的机制促成能源交易，提高电能的利用率；还能够将竞价过程通过能源交易平台实现，提高了竞价过程的处理效率，降低能源网络的负担。

在一些实施例中，能源交互方法可以基于如图2所示的能源网络实现。能源网络中可以包括多个端节点211～21m，m为正整数。端节点可以为发电厂节点或用户节点等，能够执行产生电能或消耗电能中的至少一项。能源网络中还包括多个能源路由器201～20n，n为正整数。每个能源路由器与端节点和其他能源路由器中的至少两个节点连接，构成能源网络拓扑。

这样的能源网络中能够传输能源和PLC数据，能源路由器能够根据PLC数据为能源规划传输路径，并导通传输路径上的端口供能源传输，使得能源能够在能源网络中的灵活传输，方便了电能的交易，提高了能源交互的灵活性。

在一些实施例中，能源路由器201～20n中可以包括端点侧能源路由器，与端节点连接，接收来自端点的能源和PLC数据，根据PLC数据的目的地址转发PLC数据和能源。端点侧能源路由器之间可以相互连接，各个端节点通过端点侧能源路由器完成交互。

这样的能源网络能够实现与端节点之间的信息交互，以及通过能源路由器为端节点生成PLC数据，将端节点融入能源网络中，使产能、耗能节点智能化。在一些实施例中，通过端点侧能源路由器互联的能源网络适用于节点数量较少、网络规模较小的场景下。

在一些实施例中，能源路由器201～20n中除了端点侧能源路由器，还可以包括区域能源路由器。区域能源路由器可以与一个或多个端点侧能源路由器连接，区域能源路由器之间可以相互连接。来自端点侧能源路由器的能源和数据可以在区域能源路由器进行中转，达到目标端点侧能源路由器。

这样的能源网络中包括区域能源路由器，能够扩大能源网络能够支持的规模，减少完成贯通的能源网络拓扑所需的链路数量，降低网络搭建成本，提高能源网络形态的灵活度，有利于推广应用。

在一些实施例中，能源路由器201～20n中还可以包括主干能源路由器，主干能源路由器与多个区域能源路由器连接，区域能源路由器之间通过主干能源路由器交互，来自区域能源路由器的能源和数据可以在主干能源路由器进行中转，达到目标端点侧能源路由器连接的区域能源路由器。

这样的能源网络中包括主干能源路由器，能够进一步扩大能源网络能够支持的规模，减少完成贯通的能源网络拓扑所需的链路数量，降低网络搭建成本，提高能源网络形态的灵活度，有利于推广应用。

本公开的能源网络的另一些实施例的示意图如图3所示。图中用户和发电厂分别具备各自的端点侧路由器，图中未示出。能源路由器还可以包括多个主干能源路由器，如主干能源路由器321、322和323。每个主干能源路由器与一个或多个主干能源路由器，以及一个或多个端点侧能源路由器连接，从而进一步扩大能源网络能够支持的规模，也能够避免由单个主干能源路由器转发造成传输瓶颈，提高能源网络的稳定性。

在一些实施例中，能源互联网网络由多种网络拓扑组成，层级划分有主干网、区域网、各个节点。同层级主干网、同层级区域网采用网状结构，物理上铺设可以互相能源传输、通讯的电力线。同层级各个节点采用星形结构，各个节点与区域路由器连接，通过区域路由器桥梁。

在一些实施例中，如图3所示，主干能源路由器可以与一个或多个区域能源路由器连接。能源路由器还可以包括区域能源路由器，如区域能源路由器311～314，与一个或多个端点侧能源路由器，以及主干能源路由器连接。区域能源路由器可以位于边缘网络，在连接的端点侧路由器之间执行能源交互，也可以通过与其他区域能源路由器的连接，或通过与主干能源路由器的连接实现跨区域间的能源交互。

这样的能源网络中根据所处的网络位置的不同包括多种能源路由器，从而方便对区域内的管理和能量交互，也能够实现跨区域的能源交互，提高对能源网络层次化管理程度，提高网络的可控性，也减少了网络中需要的路由器数量，使路由器节点能够得到充分应用。

在一些实施例中，本公开的能源交互方法中使用的能源路由器的一些实施例的示意图可以如图4所示。能源路由器包括：

多个端口401，端口401是能源路由器与外部进行能源传输的通道，能够使能源、PLC数据输入能源路由器，或输出能源路由器，或者即能够输入，也能够输出。在一些实施例中，PLC数据在能源网络中的传输与要传输、交互的能源使用相同的链路。

能源传输开关402，能够控制端口的开闭状态。在一些实施例中，根据能源流入或流出控制能源开关，导通当前能源路由器上位于传输路径上的端口，从而实现控制能源流向。在一些实施例中，当确定能源传输时，会收到来自其他能源路由器、控制端或路由部件的PLC能源传输指令。当接收到PLC能源传输指令时，开启能源传输开关；接收到来自其他能源路由器、控制端或路由部件的PLC能源传输完毕指令时，关闭能源传输开关。

路由部件403，能够根据PLC数据和存储的路由信息确定能源传输路径。在一些实施例中，路由部件403能够根据PLC数据确定目的地址；根据存储的路由信息，基于最短路径算法确定能源传输路径，进而确定下一跳地址。在一些实施例中，路由部件根据确定与能源传输路径相关联的端口，导通端口的能源传输开关，以便输入能源路由器的电能从导通的端口输出。

这样的能源路由器能够接收能源和PLC数据，根据PLC数据为能源规划传输路径，并导通传输路径上的端口供能源传输。基于这样的能源路由器，使得能源能够在能源网络中的灵活传输，方便了电能的交易，提高了能源交互的灵活性。

在一些实施例中，路由部件403可以包括能源路径存储单元和能源路径择优单元。能源路径存储单元能够存储系统网络内能源传输最短路径。新建能源传输路径时，直接存储到能源路径存储单元，后续新增能源传输路径且路径更短时，更新能源路径存储单元。能源路径择优单元从能源路径存储单元中选择最短的能源传输路径。这样的能源路由器在提高路径规划效率的同时，也不断优化传输路径，降低能源在传输过程中的损耗。

在一些实施例中，路由部件403在根据存储的路由信息不能生成传输路径的情况下，通过端口向其他路由器发送广播信息，收到广播消息的能源路由器反馈自身存储的、与目的地址相关联的路由信息；根据更新后的路由信息确定能源传输路径。路由部件103根据收到的路径反馈更新存储的路由信息，进而根据更新后的路由信息，基于最短路径算法确定能源传输路径，进而确定下一跳地址以及输出端口，导通端口的能源传输开关。

使用这样的能源路由器，能够在能源路由器自身网络拓扑不全的情况下，通过广播信息的方式从其他网络节点得到路由信息，进而补充自身存储的网络拓扑，提高能源传输路径规划成功的概率，以及提高能源传输效率。

在一些实施例中，如图4所示，能源路由器还可以包括能源计量部件404。能源计量部件404能够统计各个能源端口的能源信息。在一些实施例中，能源计量部件404计量各个端口流入或流出的电量。在一些实施例中，在能源传输时，在能源传输开关从开到关的时间段内，将记录持续时间t，以传输时间段的均值功率p乘以时间t，可以计算时间段内的电量，进而可计量传输的能源。在一些实施例中，PLC数据中可以包括能源的目标地址、源地址、传输量以及实时电压电流功率等信息，可以基于能源计量部件404对各个端口的统计结果，结合PLC数据中的信息实现对端到端能源传输的统计。

在一些实施例中，如图4所示，能源路由器还可以包括位于能源端口之间，执行交流变换或电压转换中至少一项功能的能源转换部件405。由于能源路由器两端的电压、交直流情况可能不同，因此需要进行能源转换，如400V转成48V等。在一些实施例中，能源转换部件405可以实现交直流/高低压互相转换功能。在一些实施例中，能源转换部件405可以为逆变器。

这样的能源路由器能够考虑到能源传输网络两侧网络环境不同的问题，扩展了能源路由器的应用范围。

在一些实施例中，如图4所示，能源路由器还可以包括跨电压转换部件406。由于PLC数据在跨电压时面临电压耦合问题，即能源数据无法直接跨电压传输，在经过变压转换后，载波特征将消失，无法体现能源数据。在一些实施例中，可以通过增加电感，以电压耦合或电流耦合方式，在不同电压两侧，将能源数据桥接。这样的能源路由器可以避免跨电压造成的PLC数据丢失，保证能源网络数据传输的可靠性。

在另一些实施例中，跨电压转换部件406可以接收来自端口的PLC数据的报文，发送给路由部件；将路由部件生成的能源传输路径按照输出电压封装成PLC数据的报文。跨电压转换部件406的输入端位于电能在能源路由器的输入端口与能源转换部件105的输入端之间，跨电压转换部件406的输出端位于电能在能源路由器的输出端口与能源转换部件405的输出端之间，从而在电压转换的过程中将PLC数据剥离，避免数据丢失。在一些实施例中，还可以根据需求对PLC数据进行处理，如生成新的源EIP地址、目标EIP地址，并附加到传输协议报文上，再以新的协议报文传输到另一侧电压，从而实现PLC数据的更新，提高了数据传输的灵活性。

在一些实施例中，如图4所示，能源路由器还可以包括：数据处理部件407，能够基于应用层、传输层、网络层、链路层的架构划分形成能源信息通讯传输、能源互联网协议框架。

在一些实施例中，如图5所示，数据处理部件507可以包括：

应用层子部件，能够生成应用数据；解析来自传输层子部件的应用数据；其中，应用数据包括能源数据、控制数据、状态数据或故障数据中的至少一项。

传输层子部件，能够根据应用数据和预定传输层协议封装传输层数据包；解析来自网络层子部件的传输层数据包。在一些实施例中，传输层子部件可以兼容支持CAN、Modbus、BACNet、LonWorks等。

网络层子部件，能够根据传输层数据包、MAC地址和EIP地址，生成网络层数据包；解析来自链路层子部件的网络层数据包。

链路层子部件，能够根据网络层数据包生成PLC数据报文；解析来自能源网络的PLC数据报文。

在实际传输能源数据过程中，将每层数据从上往下依次封装组成数据包，最终数据包将体现如图6所示的应用数据、源MAC地址、目标MAC地址、源EIP地址、目标EIP地址、协议类型、校验和等信息。

这样的能源路由器借鉴IP网络层级架构，在数据生成、解析和传输过程中，通过如图5中所示的分层处理方式，保证数据传输的可行性和可靠性。

在一些实施例中，PLC数据报文可以如图6所示，包括:

PLC头部信息，在一些实施例中，PLC通信技术标识占1个字节，标识能源信息采用的PLC通讯技术；

EIP头部信息，包括源EIP地址和目的EIP地址。在一些实施例中，EIP头部信息占8个字节，其中，源EIP地址及目标EIP地址各占4个字节。EIP地址用于标识在系统网络的唯一地址；

EICT头部信息，包括源MAC地址、目的MAC地址、序号、协议类型和校验信息。在一些实施例中，EICT头部信息占16个字节，源MAC地址、目标MAC地址各占4个字节，序号、确认号、协议类型、协议版本各占1个字节，长度、校验和各占2个字节；

MAC地址用于标识在系统网络的唯一设备；

应用数据字段可以根据需要包括能源数据、控制数据、状态数据或故障数据中的一项或多项。

这样的数据报文形式能够与能源路由器的层级架构相配合，保证数据传输的可行性和可靠性，且提高数据传输内容的灵活度。

本公开的能源交互系统中包括端节点和能源路由器，能源交互系统构成如图2或3所示实施例中任意一种能源网络，执行上文中提到的任意一种能源交互方法，使得端节点能够基于能源网络，在能源路由器的配合下实现消息的生成和传输，通过广播消息触发交互操作，在能源网络中进行路径规划，实现了各节点基于能源网络的交互协商和能量传输，提高了能源交互的灵活性。

本公开能源交互系统的一个实施例的结构示意图如图7所示。能源交互系统中每个组成部件均可以包括存储器701和处理器702。其中：存储器701可以是磁盘、闪存或其它任何非易失性存储介质。存储器用于存储上文中能源交互方法的对应实施例中的指令。处理器702耦接至存储器701，可以作为一个或多个集成电路来实施，例如微处理器或微控制器。该处理器702用于执行存储器中存储的指令，能够实现各节点基于能源网络的交互协商和能量传输，提高了能源交互的灵活性。

在一个实施例中，还可以如图8所示，能源交互系统的运行控制装置800包括存储器801和处理器802。处理器802通过BUS总线803耦合至存储器801。该能源路由器的运行控制装置800还可以通过存储接口804连接至外部存储装置805以便调用外部数据，还可以通过网络接口806连接至网络或者另外一台计算机系统(未标出)。此处不再进行详细介绍。

在该实施例中，通过存储器存储数据指令，再通过处理器处理上述指令，能够使得能源能够在能源网络中按照需求灵活传输，方便了电能的交易，提高了能源交互的灵活性。

在另一个实施例中，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现能源交互方法对应实施例中的方法的步骤。本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

至此，已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

可能以许多方式来实现本公开的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本公开的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本公开进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本公开的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本公开技术方案的精神，其均应涵盖在本公开请求保护的技术方案范围当中。

Claims (13)

1.一种能源交互方法，包括：

能源网络的端节点在需要进行能源交互的情况下，触发连接的能源路由器生成能源交互信息，并向所述能源网络广播，其中，所述能源交互信息包括能源输出信息；

收到所述能源交互信息的端节点在确定自身需求与所述能源交互信息匹配的情况下，触发连接的能源路由器生成能源交互反馈信息，经所述能源网络发送至所述能源交互信息的源节点；

所述能源交互信息的源节点根据能源交互反馈信息确定进行能源交互的对端端节点，触发连接的能源路由器生成反馈确认信息；

所述能源网络中的能源路由器根据所述反馈确认信息和存储的路由信息确定能源传输路径，以便经所述能源传输路径传输所述确认信息和能源。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述能源交互信息、能源交互反馈信息和所述反馈确认信息为通过电力载波通信PLC数据承载。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述能源路由器包括：

提供能源和电力载波通信PLC数据输入能源路由器和输出能源路由器的通道的端口；

控制所述端口的开闭状态的能源传输开关；和

根据所述PLC数据和存储的路由信息确定能源传输路径的路由部件；

所述路由部件确定与所述能源传输路径相关联的端口，导通端口的能源传输开关，以便输入能源路由器的电能从导通的端口输出。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述能源交互信息为能源输出信息的情况下：

所述能源输出信息包括源地址和能源输出量；

所述能源交互反馈信息为能源接收信息，所述能源接收信息中包括能源接收量，以及端节点自身地址以作为能源输出的目的地址；

所述确认信息为确认输出信息，所述确认输出信息中包括源地址、目的地址和能源输出量。

5.根据权利要求4所述的方法，所述经所述能源传输路径传输所述确认信息和能源包括：

能源路由器根据承载所述确认输出信息的PLC数据中的目的地址，确定能源传输路径和下一跳地址，导通输入PLC数据的端口和与下一跳能源路由器地址相连接的端口，并将所述PLC数据发送至下一跳节点，直至所述下一跳节点为目的地址的节点；

根据能源路由器的导通路径执行电能传输。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：

能源交互信息的源节点根据所述能源交互反馈信息确定不进行能源交互的对端端节点，触发连接的能源路由器生成反馈拒绝信息；

其中，发送所述能源交互反馈信息的端节点在收到所述拒绝信息之前，暂停向其他节点发送能源交互反馈信息。

7.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：

需要进行能源交互的端节点将能源交互需求发送至能源交易平台，所述能源交互需求中包括能源交互量和交互条件；

收到所述能源交互信息的端节点访问所述能源交易平台，根据所述能源交互量和所述能源交互条件确定自身需求是否与所述能源交互信息匹配；

在匹配的情况下执行触发连接的能源路由器生成能源交互反馈信息的操作。

8.根据权利要求3所述的方法，还包括：能源路由器传输能源网络中的PLC数据，包括：

在交流变换和电压转换之前提取来自端口的PLC数据的报文后，提取报文中的应用数据，以便根据存储的路由信息确定能源传输路径；

将应用数据重新封装成PLC数据的报文，通过能源输出的端口输出。

9.根据权利要求3所述的方法，其中，所述能源路由器根据所述PLC数据和存储的路由信息确定能源传输路径包括：

根据所述PLC数据确定目的地址；

根据存储的路由信息，基于最短路径算法确定下一跳地址；

确定与所述下一跳地址连接的端口。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括，所述能源路由器在根据存储的路由信息不能生成传输路径的情况下：

通过所述端口向其他路由器发送广播信息，根据收到的路径反馈更新存储的路由信息，其中，收到所述广播消息的能源路由器反馈自身存储的、与所述目的地址相关联的路由信息；

根据更新后的路由信息确定能源传输路径。

11.一种能源交互系统，包括：

位于能源网络的多个端节点，被配置为：

在需要进行能源交互的情况下，触发连接的能源路由器生成能源交互信息，以便并向所述能源网络广播，其中，所述能源交互信息包括能源输出信息；

在收到所述能源交互信息的情况下，确定自身需求是否与所述能源交互信息匹配，若匹配则触发连接的能源路由器生成能源交互反馈信息，以便经所述能源网络发送至所述能源交互信息的源节点；

在收到所述能源交互反馈信息的情况下，确定进行能源交互的对端端节点，触发连接的能源路由器生成反馈确认信息以便发送至对端端节点；

和

连通所述多个端节点的能源路由器，被配置为在所述端节点的触发下生成由PLC数据承载的消息并发送；根据所述反馈确认信息和存储的路由信息确定能源传输路径，以便经所述能源传输路径传输所述确认信息和能源。

12.一种能源交互系统，包括：

存储器；以及

耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行如权利要求1至10任一项所述的方法。

13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现权利要求1至10任意一项所述的方法的步骤。

Images