CN111382905A - 一种综合利用自然能源的能源利用系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于能源利用技术领域,公开了一种综合利用自然能源的能源利用系统及方法,所述综合利用自然能源的能源利用方法包括:检测能源的质量、密度及可利用率,将自然能源转化为可利用能源并存储;对能源消耗数据进行预测,并对能源利用进行规划;对能源调度计划进行优化,并对规划后的能源进行调度利用;最后进行数据的存储及显示。本发明根据优化用能预测模型可以准确预测目标区域的用能消耗情况,进而有效降低供能过剩或供能不足的情况;通过能源调度模块能够利用区块链信息执行能源调度分析,方便能源在各个区域间实现去中心化的调度,在解决部分区域能源紧张问题的同时也能够避免其他区域的能源浪费,提高了能源的利用率。
Description
技术领域
本发明属于能源利用技术领域,尤其涉及一种综合利用自然能源的能源利用系统及方法。
背景技术
目前:自然能源是自然界所存在或具有的能源,是自然资源的一部分。主要有太阳能(包括光能和热能)、水能、波能、潮汐能、风能、生物质能等。自然能源几乎都是再生能源(某些学者将自然能源及煤、石油、天然气等天然存在的能源,统称为天然能源)。自然能源的有效利用古已有之。近代因科学技术的发展而部分被电能取代。近年又因燃烧煤和石油等化石能源产生严重的污染,加之需要发展边远地区,使自然能源的利用又受到重视。然而,现有综合利用自然能源的能源利用系统规划不科学,导致制定供能方案提供能源时会出现供能过剩或供能不足的情况;同时,不能对能源进行合理的调度。
通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:现有综合利用自然能源的能源利用系统规划不科学,导致制定供能方案提供能源时会出现供能过剩或供能不足的情况;同时,不能对能源进行合理的调度。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种综合利用自然能源的能源利用系统及方法。
本发明是这样实现的,一种综合利用自然能源的能源利用方法,所述综合利用自然能源的能源利用方法包括以下步骤:
步骤一,通过能源检测设备检测能源的质量、密度及可利用率;通过能源转化设备将自然能源转化为可利用能源,并通过能源存储设备存储转化的能源。
步骤二,通过能耗计算程序对能源消耗数据进行预测;通过主控机控制能源规划程序对步骤一转化得到的可利用能源进行规划:
第一步,通过信息网络获取目标区域中存在的多个企业;
第二步,获取所述多个企业的历史用能项目信息和与所述历史用能项目信息一一对应的历史用能信息;
第三步,从所述多个企业的历史用能项目信息中选择一部分历史用能项目信息和与之一一对应的历史用能信息进行训练得到所述用能预测模型;
第四步,从所述多个企业的历史用能项目信息中选择剩余部分的历史用能项目信息和与之一一对应的历史用能信息对所述第一用能预测模型进行评估修正得到所述优化用能预测模型;
第五步,根据所述多个企业的新用能项目信息和所述优化用能预测模型得到用能消耗信息;根据所述用能消耗信息进行能源规划。
步骤三,通过优化程序对能源调度计划进行优化:
第一步,以能源消耗的预测数据为决策变量,构建能源调度计划优化模型;所述构建能源调度计划优化模型的运行层目标函数为各场景能源调度成本;
第二步,利用拉格朗日乘子将约束条件加入目标函数中,使原有含等式和不等式约束的优化问题转变为无约束优化问题,利用库恩-塔克条件最终实现无约束优化问题的求解;
第三步,基于影子价格筛选受限运行场景,并对能源调度计划优化模型进行解耦处理。
步骤四,通过能源调度程序对能源利用进行调度:
第一步,配置能源控制设备,并通过能源控制设备确定当前区域的剩余能源量和预期能耗;
第二步,根据所述剩余能源量和所述预期能耗生成能源调度信息;
第三步,在所述能源控制设备位于的区块链网络上发布包括所述能源调度信息的区块链信息,以便所述区块链网络上的各个能源控制设备根据所述区块链信息和对应区域的能源使用情况执行能源调度。
步骤五,通过微型存储器存储检测到的能源的质量、密度、可利用率、能耗预测数据以及能源调度计划优化模型;通过显示器显示检测到的能源的质量、密度、可利用率、能耗预测数据以及能源调度计划优化模型;
步骤六,通过能源管理程序对能耗预测数据、能源调度计划优化模型进行查询、记录、修正;
第一步,能源管理程序依托网络平台,管理人员可以进行远程登录;
第二步,管理人员登录后可以根据系统授权的个人权限对程序中的能耗预测数据、能源调度计划优化模型进行查询、记录、修正;
第三步,针对管理人员的对能源管理程序的访问,能源管理程序后台会自动形成访问记录,包括操作人、操作时间、操作内容等。
进一步,步骤二中,所述新用能项目信息包括项目规模信息和项目实施时间,则所述根据所述多个企业的新用能项目信息和所述优化用能预测模型得到用能消耗信息的步骤包括:
根据所述项目规模信息和所述优化用能预测模型得到当年用能消耗信息;
根据所述项目实施时间和所述优化用能预测模型得到用能修正系数;
根据所述当年用能消耗信息和所述用能修正系数得到所述用能消耗信息。
进一步,步骤三中,所述构建能源调度计划优化模型的约束条件包括:
分布式电源约束和平衡节点约束的供给侧约束;线路潮流约束与网络安全运行约束;可控负荷的模型约束;储能系统的模型约束;
所述影子价格表示假设该资源扩容1个单位所减少的调度成本;
所述基于影子价格筛选受限运行场景,具体包括:
①对受限运行场景各个拉格朗日乘子进行修正,统一单位和量级,建立总运行边际效益指标;
②综合考虑场景的发生概率和受限严重程度,得到影响因子;
③对运行场景影响程度筛选运行受限最严重的场景,将网络解方案与非网络解方案迭代形成规划方案,筛选出最严重的NS个受限场景。
进一步,步骤三中,所述对能源调度计划优化模型进行解耦处理的方法如下:
提出能源调度规划-运行解耦模型,对处于中间模糊地带的场景、目标函数、约束条件进行处理解耦:
式中,F(x,y)和f(x,y)分别为规划层和运行层目标函数,H(x)和h(x,y)为不等式约束,g(x,y)为等式约束,x为规划层决策变量,ys为场景s下的运行层决策变量,“*”号表示该决策变量处于受限场景中。
进一步,步骤四中,所述在所述剩余能源量小于预期能耗的情况下,所述能源调度信息为能源输入请求;
在所述剩余能源量小于预期能耗,且收到包括能源输出请求的区块链信息的情况下:
根据所述预期能耗、所述剩余能源量和所述能源输出请求中的能源余量信息确定能源调度目标节点和能源调度量;其中,所述能源输出请求为剩余能源量大于预期能耗的区域的能源控制设备生成;
根据所述能源调度目标节点和所述能源调度量生成能源申请请求,并在所述能源控制设备位于的区块链网络上发布包括所述能源申请请求的区块链信息。
进一步,所述确定能源调度目标节点和能源调度量包括以下至少一项:
在单条所述能源输出请求中的能源余量信息与所述剩余能源量之和不小于所述预期能耗的情况下,确定所述能源调度目标节点为所述能源输出请求的源节点;
在单条所述能源输出请求中的能源余量信息与所述剩余能源量之和均小于所述预期能耗的情况下,根据多条所述能源输出请求确定多个能源调度目标节点和针对每个能源调度目标节点的能源调度量;
在收到的能源输出请求中能源余量信息的总和与所述剩余能源量之和小于所述预期能耗的情况下,确定所述能源调度目标节点为公共储能节点;
根据能源输出请求中的能源单价,基于最少花费原则确定能源调度目标节点和针对所述能源调度目标节点的能源调度量。
进一步,步骤四中,所述在所述剩余能源量大于预期能耗,且收到包括能源输入请求的区块链信息的情况下:
所述能源调度信息为能源输出请求,所述能源输出请求中包括能源余量信息,其中,所述能源输入请求为剩余能源量小于预期能耗的区域的能源控制设备生成并发布至所述区块链网络。
本发明的另一目的在于提供一种应用所述的综合利用自然能源的能源利用方法的综合利用自然能源的能源利用系统,所述综合利用自然能源的能源利用系统包括:
能源检测模块、能源转化模块、能源存储模块、中央控制模块、能耗预测模块、能源规划模块、能源优化模块、能源调度模块、数据存储模块、显示模块。
能源检测模块,与能源转化模块连接,用于通过能源检测设备检测能源的质量、密度及可利用率;
能源转化模块,与能源检测模块、能源存储模块连接,用于通过能源转化设备将自然能源转化为可利用能源;
能源存储模块,与能源转化模块、中央控制模块连接,用于通过能源存储设备存储转化的能源;
中央控制模块,与能源检测模块、能源转化模块、能源存储模块、能耗预测模块、能源规划模块、能源优化模块、能源调度模块、数据存储模块、显示模块、能源管理模块连接,用于通过主控机控制各个模块正常工作;
能耗预测模块,与中央控制模块连接,用于通过能耗计算程序对能源消耗数据进行预测;
能源规划模块,与中央控制模块连接,用于通过能源规划程序根据能源消耗数据对能源利用进行规划,并生成能源调度计划;
能源优化模块,与中央控制模块连接,用于通过优化程序对能源调度计划进行优化;
能源调度模块,与中央控制模块连接,用于通过能源调度程序对规划后的能源进行调度利用;
数据存储模块,与中央控制模块连接,用于通过微型存储器存储检测到的能源的质量、密度、可利用率、能耗预测数据以及能源调度计划优化模型;
显示模块,与中央控制模块连接,用于通过显示器显示检测到的能源的质量、密度、可利用率、能耗预测数据以及能源调度计划优化模型;
能源管理模块,与中央控制模块连接,用于通过能源管理程序对优化后的能耗预测数据及能源调度计划优化模型进行查询、记录、修正。
本发明的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品,包括计算机可读程序,供于电子装置上执行时,提供用户输入接口以实施所述的综合利用自然能源的能源利用方法。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质,储存有指令,当所述指令在计算机上运行时,使得计算机执行所述的综合利用自然能源的能源利用方法。
结合上述的所有技术方案,本发明所具备的优点及积极效果为:本发明通过能源规划模块过对目标企业的历史用能项目信息和与之对应的历史用能信息建立用能预测模型,并对用能预测模型进行优化得到优化用能预测模型,进而根据优化用能预测模型可以准确预测目标区域的用能消耗情况,进而有效降低供能过剩或供能不足的情况;本发明通过能源优化模块以能源消耗的预测数据为决策变量,构建能源调度计划优化模型;根据拉格朗日乘子提出基于影子价格的受限运行场景筛选策略,提出模型解耦方法,具有求解效率高、求解性能稳定等优点。同时,通过能源调度模块均能够利用区块链信息执行能源调度分析,方便能源在各个区域间实现去中心化的调度,在解决部分区域能源紧张问题的同时也能够避免其他区域的能源浪费,提高了能源的利用率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的综合利用自然能源的能源利用方法流程图。
图2是本发明实施例提供的综合利用自然能源的能源利用系统结构框图;
图3是本发明实施例提供的可利用能源进行规划的方法流程图;
图4是本发明实施例提供的对能源调度计划进行优化的方法流程图;
图5是本发明实施例提供的对能耗预测数据、能源调度计划优化模型进行查询、记录、修正的方法流程图;
图6是本发明实施例提供的对能源利用进行调度的方法流程图;
图中:1、能源检测模块;2、能源转化模块;3、能源存储模块;4、中央控制模块;5、能耗预测模块;6、能源规划模块;7、能源优化模块;8、能源调度模块;9、数据存储模块;10、显示模块;11、能源管理模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种综合利用自然能源的能源利用系统及方法,下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示,本发明实施例提供的综合利用自然能源的能源利用方法包括以下步骤:
S101,通过能源检测设备检测能源的质量、密度及可利用率;通过能源转化设备将自然能源转化为可利用能源。
S102,通过能源存储设备存储转化的能源;通过主控机控制能源利用系统的正常工作;通过能耗计算程序对能源消耗数据进行预测。
S103,通过能源规划程序根据能源消耗数据对能源利用进行规划,并生成能源调度计划。
S104,通过优化程序对能源调度计划进行优化;通过能源调度程序对规划后的能源进行调度利用。
S105,通过微型存储器存储检测到的能源的质量、密度、可利用率、能耗预测数据以及能源调度计划优化模型。
S106,通过显示器显示检测到的能源的质量、密度、可利用率、能耗预测数据以及能源调度计划优化模型。
S107,通过能源管理程序对能耗预测数据、能源调度计划优化模型进行查询、记录、修正。
如图2所示,本发明实施例提供的综合利用自然能源的能源利用系统包括:能源检测模块1、能源转化模块2、能源存储模块3、中央控制模块4、能耗预测模块5、能源规划模块6、能源优化模块7、能源调度模块8、数据存储模块9、显示模块10、能源管理模块11。
能源检测模块1,与能源转化模块2连接,用于通过能源检测设备检测能源的质量、密度及可利用率;
能源转化模块2,与能源检测模块1、能源存储模块3连接,用于通过能源转化设备将自然能源转化为可利用能源;
能源存储模块3,与能源转化模块2、中央控制模块4连接,用于通过能源存储设备存储转化的能源;
中央控制模块4,与能源检测模块1、能源转化模块2、能源存储模块3、能耗预测模块5、能源规划模块6、能源优化模块7、能源调度模块8、数据存储模块9、显示模块10、能源管理模块11连接,用于通过主控机控制各个模块正常工作;
能耗预测模块5,与中央控制模块4连接,用于通过能耗计算程序对能源消耗数据进行预测;
能源规划模块6,与中央控制模块4连接,用于通过能源规划程序根据能源消耗数据对能源利用进行规划,并生成能源调度计划;
能源优化模块7,与中央控制模块4连接,用于通过优化程序对能源调度计划进行优化;
能源调度模块8,与中央控制模块4连接,用于通过能源调度程序对规划后的能源进行调度利用;
数据存储模块9,与中央控制模块4连接,用于通过微型存储器存储检测到的能源的质量、密度、可利用率、能耗预测数据以及能源调度计划优化模型;
显示模块10,与中央控制模块4连接,用于通过显示器显示检测到的能源的质量、密度、可利用率、能耗预测数据以及能源调度计划优化模型;
能源管理模块11,与中央控制模块4连接,用于通过能源管理程序对优化后的能耗预测数据及能源调度计划优化模型进行查询、记录、修正。
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本发明实施例提供的综合利用自然能源的能源利用方法如图1所示,作为优选实施例,本发明实施例提供的通过主控机控制能源规划程序对转化得到的可利用能源进行规划的方法如下:
S201,通过信息网络获取目标区域中存在的多个企业。
S202,获取所述多个企业的历史用能项目信息和与所述历史用能项目信息一一对应的历史用能信息。
S203,从所述多个企业的历史用能项目信息中选择一部分历史用能项目信息和与之一一对应的历史用能信息进行训练得到所述用能预测模型。
S204,从所述多个企业的历史用能项目信息中选择剩余部分的历史用能项目信息和与之一一对应的历史用能信息对所述第一用能预测模型进行评估修正得到所述优化用能预测模型。
S205,根据所述多个企业的新用能项目信息和所述优化用能预测模型得到用能消耗信息;根据所述用能消耗信息进行能源规划。
本发明实施例提供的新用能项目信息包括项目规模信息和项目实施时间,则所述根据所述多个企业的新用能项目信息和所述优化用能预测模型得到用能消耗信息的步骤包括:
根据所述项目规模信息和所述优化用能预测模型得到当年用能消耗信息;
根据所述项目实施时间和所述优化用能预测模型得到用能修正系数;
根据所述当年用能消耗信息和所述用能修正系数得到所述用能消耗信息。
实施例2
本发明实施例提供的综合利用自然能源的能源利用方法如图1所示,作为优选实施例,本发明实施例提供的通过优化程序对能源调度计划进行优化的方法如下:
S301,以能源消耗的预测数据为决策变量,构建能源调度计划优化模型;所述构建能源调度计划优化模型的运行层目标函数为各场景能源调度成本。
S302,利用拉格朗日乘子将约束条件加入目标函数中,使原有含等式和不等式约束的优化问题转变为无约束优化问题,利用库恩-塔克条件最终实现无约束优化问题的求解。
S303,基于影子价格筛选受限运行场景,并对能源调度计划优化模型进行解耦处理。
本发明实施例提供的构建能源调度计划优化模型的约束条件包括:分布式电源约束和平衡节点约束的供给侧约束;线路潮流约束与网络安全运行约束;可控负荷的模型约束;储能系统的模型约束;
本发明实施例提供的影子价格表示假设该资源扩容1个单位所减少的调度成本;所述基于影子价格筛选受限运行场景,具体包括:
①对受限运行场景各个拉格朗日乘子进行修正,统一单位和量级,建立总运行边际效益指标;
②综合考虑场景的发生概率和受限严重程度,得到影响因子;
③对运行场景影响程度筛选运行受限最严重的场景,将网络解方案与非网络解方案迭代形成规划方案,筛选出最严重的NS个受限场景。
本发明实施例提供的综合利用自然能源的能源利用方法如图1所示,作为优选实施例,本发明实施例提供的对能耗预测数据、能源调度计划优化模型进行查询、记录、修正的方法,具体包括:
S401,能源管理程序依托网络平台,管理人员可以进行远程登录;
S402,管理人员登录后可以根据系统授权的个人权限对程序中的能耗预测数据、能源调度计划优化模型进行查询、记录、修正;
S403,针对管理人员的对能源管理程序的访问,能源管理程序后台会自动形成访问记录,包括操作人、操作时间、操作内容等。
本发明实施例提供的对能源调度计划优化模型进行解耦处理的方法如下:
提出能源调度规划-运行解耦模型,对处于中间模糊地带的场景、目标函数、约束条件进行处理解耦:
式中,F(x,y)和f(x,y)分别为规划层和运行层目标函数,H(x)和h(x,y)为不等式约束,g(x,y)为等式约束,x为规划层决策变量,ys为场景s下的运行层决策变量,“*”号表示该决策变量处于受限场景中。
实施例3
本发明实施例提供的综合利用自然能源的能源利用方法如图1所示,作为优选实施例,本发明实施例提供的通过能源调度程序对能源利用进行调度的方法如下:
S501,配置能源控制设备,并通过能源控制设备确定当前区域的剩余能源量和预期能耗。
S502,根据所述剩余能源量和所述预期能耗生成能源调度信息。
S503,在所述能源控制设备位于的区块链网络上发布包括所述能源调度信息的区块链信息,以便所述区块链网络上的各个能源控制设备根据所述区块链信息和对应区域的能源使用情况执行能源调度。
本发明实施例提供的在所述剩余能源量小于预期能耗的情况下,所述能源调度信息为能源输入请求;
在所述剩余能源量小于预期能耗,且收到包括能源输出请求的区块链信息的情况下:
根据所述预期能耗、所述剩余能源量和所述能源输出请求中的能源余量信息确定能源调度目标节点和能源调度量;其中,所述能源输出请求为剩余能源量大于预期能耗的区域的能源控制设备生成;
根据所述能源调度目标节点和所述能源调度量生成能源申请请求,并在所述能源控制设备位于的区块链网络上发布包括所述能源申请请求的区块链信息。
本发明实施例提供的确定能源调度目标节点和能源调度量包括以下至少一项:
在单条所述能源输出请求中的能源余量信息与所述剩余能源量之和不小于所述预期能耗的情况下,确定所述能源调度目标节点为所述能源输出请求的源节点;
在单条所述能源输出请求中的能源余量信息与所述剩余能源量之和均小于所述预期能耗的情况下,根据多条所述能源输出请求确定多个能源调度目标节点和针对每个能源调度目标节点的能源调度量;
在收到的能源输出请求中能源余量信息的总和与所述剩余能源量之和小于所述预期能耗的情况下,确定所述能源调度目标节点为公共储能节点;
根据能源输出请求中的能源单价,基于最少花费原则确定能源调度目标节点和针对所述能源调度目标节点的能源调度量。
本发明实施例提供的在所述剩余能源量大于预期能耗,且收到包括能源输入请求的区块链信息的情况下:
所述能源调度信息为能源输出请求,所述能源输出请求中包括能源余量信息,其中,所述能源输入请求为剩余能源量小于预期能耗的区域的能源控制设备生成并发布至所述区块链网络。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现,所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种综合利用自然能源的能源利用方法,其特征在于,所述综合利用自然能源的能源利用方法包括以下步骤:
步骤一,通过能源检测设备检测能源的质量、密度及可利用率;通过能源转化设备将自然能源转化为可利用能源,并通过能源存储设备存储转化的能源;
步骤二,通过能耗计算程序对能源消耗数据进行预测;通过主控机控制能源规划程序对步骤一转化得到的可利用能源进行规划:
第一步,通过信息网络获取目标区域中存在的多个企业;
第二步,获取所述多个企业的历史用能项目信息和与所述历史用能项目信息一一对应的历史用能信息;
第三步,从所述多个企业的历史用能项目信息中选择一部分历史用能项目信息和与之一一对应的历史用能信息进行训练得到所述用能预测模型;
第四步,从所述多个企业的历史用能项目信息中选择剩余部分的历史用能项目信息和与之一一对应的历史用能信息对所述第一用能预测模型进行评估修正得到所述优化用能预测模型;
第五步,根据所述多个企业的新用能项目信息和所述优化用能预测模型得到用能消耗信息;根据所述用能消耗信息进行能源规划;
步骤三,通过优化程序对能源调度计划进行优化:
第一步,以能源消耗的预测数据为决策变量,构建能源调度计划优化模型;所述构建能源调度计划优化模型的运行层目标函数为各场景能源调度成本;
第二步,利用拉格朗日乘子将约束条件加入目标函数中,使原有含等式和不等式约束的优化问题转变为无约束优化问题,利用库恩-塔克条件最终实现无约束优化问题的求解;
第三步,基于影子价格筛选受限运行场景,并对能源调度计划优化模型进行解耦处理;
步骤四,通过能源调度程序对能源利用进行调度:
第一步,配置能源控制设备,并通过能源控制设备确定当前区域的剩余能源量和预期能耗;
第二步,根据所述剩余能源量和所述预期能耗生成能源调度信息;
第三步,在所述能源控制设备位于的区块链网络上发布包括所述能源调度信息的区块链信息,以便所述区块链网络上的各个能源控制设备根据所述区块链信息和对应区域的能源使用情况执行能源调度;
步骤五,通过微型存储器存储检测到的能源的质量、密度、可利用率、能耗预测数据以及能源调度计划优化模型;通过显示器显示检测到的能源的质量、密度、可利用率、能耗预测数据以及能源调度计划优化模型;
步骤六,通过能源管理程序对能耗预测数据、能源调度计划优化模型进行查询、记录、修正;
第一步,能源管理程序依托网络平台,管理人员可以进行远程登录;
第二步,管理人员登录后可以根据系统授权的个人权限对程序中的能耗预测数据、能源调度计划优化模型进行查询、记录、修正;
第三步,针对管理人员的对能源管理程序的访问,能源管理程序后台会自动形成访问记录,包括操作人、操作时间、操作内容等。
2.如权利要求1所述的综合利用自然能源的能源利用方法,其特征在于,步骤二中,所述新用能项目信息包括项目规模信息和项目实施时间,则所述根据所述多个企业的新用能项目信息和所述优化用能预测模型得到用能消耗信息的步骤包括:
根据所述项目规模信息和所述优化用能预测模型得到当年用能消耗信息;
根据所述项目实施时间和所述优化用能预测模型得到用能修正系数;
根据所述当年用能消耗信息和所述用能修正系数得到所述用能消耗信息。
3.如权利要求1所述的综合利用自然能源的能源利用方法,其特征在于,步骤三中,所述构建能源调度计划优化模型的约束条件包括:
分布式电源约束和平衡节点约束的供给侧约束;线路潮流约束与网络安全运行约束;可控负荷的模型约束;储能系统的模型约束;
所述影子价格表示假设该资源扩容1个单位所减少的调度成本;
所述基于影子价格筛选受限运行场景,具体包括:
①对受限运行场景各个拉格朗日乘子进行修正,统一单位和量级,建立总运行边际效益指标;
②综合考虑场景的发生概率和受限严重程度,得到影响因子;
③对运行场景影响程度筛选运行受限最严重的场景,将网络解方案与非网络解方案迭代形成规划方案,筛选出最严重的NS个受限场景。
5.如权利要求1所述的综合利用自然能源的能源利用方法,其特征在于,步骤四中,所述在所述剩余能源量小于预期能耗的情况下,所述能源调度信息为能源输入请求;
在所述剩余能源量小于预期能耗,且收到包括能源输出请求的区块链信息的情况下:
根据所述预期能耗、所述剩余能源量和所述能源输出请求中的能源余量信息确定能源调度目标节点和能源调度量;其中,所述能源输出请求为剩余能源量大于预期能耗的区域的能源控制设备生成;
根据所述能源调度目标节点和所述能源调度量生成能源申请请求,并在所述能源控制设备位于的区块链网络上发布包括所述能源申请请求的区块链信息。
6.如权利要求5所述的综合利用自然能源的能源利用方法,其特征在于,所述确定能源调度目标节点和能源调度量包括以下至少一项:
在单条所述能源输出请求中的能源余量信息与所述剩余能源量之和不小于所述预期能耗的情况下,确定所述能源调度目标节点为所述能源输出请求的源节点;
在单条所述能源输出请求中的能源余量信息与所述剩余能源量之和均小于所述预期能耗的情况下,根据多条所述能源输出请求确定多个能源调度目标节点和针对每个能源调度目标节点的能源调度量;
在收到的能源输出请求中能源余量信息的总和与所述剩余能源量之和小于所述预期能耗的情况下,确定所述能源调度目标节点为公共储能节点;
根据能源输出请求中的能源单价,基于最少花费原则确定能源调度目标节点和针对所述能源调度目标节点的能源调度量。
7.如权利要求1所述的综合利用自然能源的能源利用方法,其特征在于,步骤四中,所述在所述剩余能源量大于预期能耗,且收到包括能源输入请求的区块链信息的情况下:
所述能源调度信息为能源输出请求,所述能源输出请求中包括能源余量信息,其中,所述能源输入请求为剩余能源量小于预期能耗的区域的能源控制设备生成并发布至所述区块链网络。
8.一种应用如权利要求1~7任意一项所述的综合利用自然能源的能源利用方法的综合利用自然能源的能源利用系统,其特征在于,所述综合利用自然能源的能源利用系统包括:
能源检测模块,与能源转化模块连接,用于通过能源检测设备检测能源的质量、密度及可利用率;
能源转化模块,与能源检测模块、能源存储模块连接,用于通过能源转化设备将自然能源转化为可利用能源;
能源存储模块,与能源转化模块、中央控制模块连接,用于通过能源存储设备存储转化的能源;
中央控制模块,与能源检测模块、能源转化模块、能源存储模块、能耗预测模块、能源规划模块、能源优化模块、能源调度模块、数据存储模块、显示模块、能源管理模块连接,用于通过主控机控制各个模块正常工作;
能耗预测模块,与中央控制模块连接,用于通过能耗计算程序对能源消耗数据进行预测;
能源规划模块,与中央控制模块连接,用于通过能源规划程序根据能源消耗数据对能源利用进行规划,并生成能源调度计划;
能源优化模块,与中央控制模块连接,用于通过优化程序对能源调度计划进行优化;
能源调度模块,与中央控制模块连接,用于通过能源调度程序对规划后的能源进行调度利用;
数据存储模块,与中央控制模块连接,用于通过微型存储器存储检测到的能源的质量、密度、可利用率、能耗预测数据以及能源调度计划优化模型;
显示模块,与中央控制模块连接,用于通过显示器显示检测到的能源的质量、密度、可利用率、能耗预测数据以及能源调度计划优化模型;
能源管理模块,与中央控制模块连接,用于通过能源管理程序对优化后的能耗预测数据及能源调度计划优化模型进行查询、记录、修正。
9.一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品,包括计算机可读程序,供于电子装置上执行时,提供用户输入接口以实施如权利要求1~7任意一项所述的综合利用自然能源的能源利用方法。
10.一种计算机可读存储介质,储存有指令,当所述指令在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求1~7任意一项所述的综合利用自然能源的能源利用方法。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113489063A (zh) * | 2021-07-01 | 2021-10-08 | 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司 | 一种区域综合能源的联合调度系统及方法 |
CN115062872A (zh) * | 2022-08-11 | 2022-09-16 | 国网(宁波)综合能源服务有限公司 | 基于电力大数据的行业能耗预测方法及预测系统 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106707778A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-05-24 | 长沙理工大学 | 一种基于模型预测控制的家庭综合能源智能优化管理系统 |
CN107967537A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-04-27 | 湖南大学 | 一种风光沼微能源网的能量管理方法及装置 |
CN109066691A (zh) * | 2018-09-13 | 2018-12-21 | 珠海格力电器股份有限公司 | 能源调度方法、能源控制设备和能源系统 |
CN109961187A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-07-02 | 廊坊新奥泛能网络科技服务有限公司 | 能源规划方法和能源规划系统 |
CN110163450A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-23 | 国网山东省电力公司经济技术研究院 | 一种基于运行受限的配电网规划双层优化模型构建方法 |
CN110276544A (zh) * | 2019-06-19 | 2019-09-24 | 华北电力大学(保定) | 基于区块链的多元信息交互综合能源服务系统及方法 |
CN110417006A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-11-05 | 三峡大学 | 考虑多能协同优化的综合能源系统多时间尺度能量调度方法 |
-
2020
- 2020-03-04 CN CN202010144956.4A patent/CN111382905A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106707778A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-05-24 | 长沙理工大学 | 一种基于模型预测控制的家庭综合能源智能优化管理系统 |
CN107967537A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-04-27 | 湖南大学 | 一种风光沼微能源网的能量管理方法及装置 |
CN109066691A (zh) * | 2018-09-13 | 2018-12-21 | 珠海格力电器股份有限公司 | 能源调度方法、能源控制设备和能源系统 |
CN109961187A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-07-02 | 廊坊新奥泛能网络科技服务有限公司 | 能源规划方法和能源规划系统 |
CN110163450A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-23 | 国网山东省电力公司经济技术研究院 | 一种基于运行受限的配电网规划双层优化模型构建方法 |
CN110276544A (zh) * | 2019-06-19 | 2019-09-24 | 华北电力大学(保定) | 基于区块链的多元信息交互综合能源服务系统及方法 |
CN110417006A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-11-05 | 三峡大学 | 考虑多能协同优化的综合能源系统多时间尺度能量调度方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113489063A (zh) * | 2021-07-01 | 2021-10-08 | 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司 | 一种区域综合能源的联合调度系统及方法 |
CN113489063B (zh) * | 2021-07-01 | 2022-07-15 | 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司 | 一种区域综合能源的联合调度系统及方法 |
CN115062872A (zh) * | 2022-08-11 | 2022-09-16 | 国网(宁波)综合能源服务有限公司 | 基于电力大数据的行业能耗预测方法及预测系统 |
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