CN111768063A - 面向电力需求侧的节能管理系统、节能方法 - Google Patents
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Abstract
本申请属于电力工程技术领域，涉及面向电力需求侧的节能管理系统、节能方法。该节能管理系统包括：感知层(10)、平台层(20)以及应用层(30)，所述平台层(20)通信连接所述感知层(10)和所述应用层(30)，其特征在于，所述感知层(10)用于采集电力数据，所述平台层(20)用于存储电力数据并支持访问存储的电力数据，所述应用层(30)用于对电力数据进行数据分析并发布节能控制指令。本申请涉及的面向电力需求侧的节能管理系统、节能方法能够有效提高面向电力需求侧的节能效果。
Description
技术领域
本申请属于电力工程技术领域，涉及面向电力需求侧的节能管理系统、节能方法。
背景技术
由于电力供给侧存在垄断性，因此电力市场并非是一个完全开放的市场，具有准入门槛高、行政管制严、技术屏障多等特点。基于此种现实情况，通过电力供给侧的改革来合理地调节发电、输电、配电以及用电之间的成本与效率，始终受到较大的阻碍。为了落实好国家的绿色能源政策，有效解决电力短缺，电价过高，服务质量低下等问题，积极推动电力需求侧的改革成为主观上迫切且客观上可行的重大举措。其中一项关键措施是落实电力需求侧管理(DSM，Demand Side Management)。
DSM的主要内容包括：综合运用经济、技术、管理以及必要的行政手段，引导、激励和约束全社会优化用电方式、提高用电效率，实现科学用电、有序用电以及节约用电的总体目标。由于电力需求侧的用电终端极多、负荷特性复杂，因此通过技术手段来具体化DSM的内容，是决定DSM能否在电力工业中的逐步深入应用的关键一步。总的来说，落实DSM不仅能够有效解决电力短缺，电价过高，服务质量低下等问题，而且能够给整个电力行业带来了巨大的经济效益。
电力工程的研究内容涉及到电能的生产、输配以及使用等多个环节。电力需求侧的研究主要集中在电能的使用环节，重点解决电力数据的采集、存储、分析和应用的技术问题，向电力供给侧提供准确的电力需求情况，进而帮助电力供给侧快速响应，同时给电力需求侧反馈有效的节能控制方案。
现有技术中，在电力需求侧通常从具体的用电终端(例如空调、冰箱、洗衣机、机床等)来研发节能技术，以及从独立的用电单元(例如一栋楼宇、一家工厂、一户家庭)来考虑节能方案，缺少面向电力需求侧整体的节能管理系统，因此难以准确掌握电力需求情况，难以提出面向整个电力需求侧的节能方法，更难以给电力供给侧提供可靠的响应方案。此外，现有技术中面向电力需求侧的节能方法往往基于不可靠的电力数据分析结果，具有应用场景过于理想、节能效果不明显等缺点。
发明内容
本申请实施例公开了面向电力需求侧的节能管理系统，旨在提高面向电力需求侧的节能效果。所述面向电力需求侧的节能管理系统，包括：感知层、平台层以及应用层，所述平台层通信连接所述感知层和所述应用层，所述感知层用于采集电力数据，所述平台层用于存储电力数据并支持访问存储的电力数据，所述应用层用于对电力数据进行数据分析并发布节能控制指令。
在本申请的一些实施例中，所述感知层包括：至少一个电力数据采集终端、至少一个集中器、至少一个网关以及至少一个校时服务器；所述电力数据采集终端通信连接于所述集中器，所述集中器通信连接于所述网关，所述网关通信连接于所述校时服务器和所述平台层。
在本申请的一些实施例中，所述电力数据采集终端上传的电力数据中包含所述电力数据采集终端的辨识码，所述辨识码用于判断所述电力数据采集终端所属的用电单元；所述集中器用于汇集和缓存一个或以上所述电力数据采集终端上传的电力数据；所述网关用于对一个或以上所述集中器汇集的电力数据进行压缩和加密；所述校时服务器用于获取标准时间信息，并将所述时间信息传输给所述电力数据采集终端、所述集中器以及所述网关，使得所述感知层实现时间同步。
在本申请的一些实施例中，所述平台层包括：一个或以上的数据运算服务器、一个或以上的数据存储系统；所述数据运算服务器用于对所述电力数据进行大数据运算；所述数据存储系统采用非关系型分布式数据库。
在本申请的一些实施例中，所述平台层还用于对历史的电力数据和/或实时的电力数据进行大数据分析和/或仿真；所述数据运算服务器配置有查询分析计算模块、批处理计算模块、流式计算模块、迭代计算模块、图计算模块以及内存计算模块中的一个或者多个；所述查询分析计算模块用于根据一个或几个字段筛选出符合条件的电力数据，根据关联填充其他所需字段信息或者聚合其他字段信息，以及根据指定的一个或者多个维度对所述电力数据进行统计；所述批处理计算模块用于根据提交的批处理作业的卷和特定资源需求动态预置最佳的计算资源数量和类型；所述流式计算模块用于按照时间间隔对数据流进行分段切分，基于分段切分后的每一段数据流进行聚合或者连接；所述迭代计算模块用于根据在所述电力数据中确定的迭代变量和迭代关系式进行迭代运算，根据设定的迭代进程判断是否满足迭代停止条件，在满足所述迭代停止条件时停止迭代运算；所述图计算模块用于对所述电力数据中的图数据进行计算、存储以及管理；所述内存计算模块用于对所述电力数据进行并行/分布式计算，对内存数据实施管理，包括：字典编码、数据压缩、内存中数据格式、数据操作、内存索引以及内存中并发控制。
在本申请的一些实施例中，所述应用层包括：节能监控模块、节能反馈模块、电气安全模块以及智能节能服务模块；所述节能监控模块用于实时监控所述电力数据的动态变化，提供可视化工具；所述节能反馈模块用于分析所述电力数据，向电力供给侧提供电力数据分析结果，反馈电力调节指令；所述电气安全模块用于根据仿真模型结合所述电力数据进行数据演算，输出基于所述仿真模型和所述电力数据的仿真演算结果；所述智能节能服务模块用于对所述电力数据进行人工智能分析处理，智能推荐/实施节能控制方案。
在本申请的一些实施例中，所述节能监控模块包括：用电终端分析子模块、能耗分析子模块、节能策略分析子模块以及监控数据流转子模块；所述用电终端分析子模块用于实时分析所述电力数据，模拟出电网内一个或以上用电终端的用电时序和用电时长；所述能耗分析子模块用于实时分析所述电力数据，模拟出电网内一个或以上用电终端的能耗变化和能耗空间分布；所述节能策略分析子模块用于根据电网内一个或以上用电终端的所述用电时序、所述用电时长、所述能耗变化以及所述能耗空间分布在人工神经网络内进行节能策略分析；所述监控数据流转子模块用于向智能终端提供所述可视化工具，并与所述智能终端进行数据交互。
在本申请的一些实施例中，所述节能反馈模块包括：电网分析子模块、电力供需预测子模块、电力调节指令生成子模块以及远程交互子模块；所述电网分析子模块用于实时分析所述电力数据，形成电峰谷动态曲线；所述电力供需预测子模块用于对未来的一个预设期间内的用电进行预测，获得预测结果；所述电力调节指令生成子模块用于根据所述预测结果生成电力调节指令；所述远程交互子模块用于与电力供给侧进行远程交互，传递所述电力调节指令。
在本申请的一些实施例中，所述智能节能服务模块包括：账户数据管理子模块、智能节能服务预约子模块、智能节能服务衍生数据处理模块以及智能节能服务物联网控制模块；所述账户数据管理子模块用于完成账户注册并管理已注册的账户的数据；所述智能节能服务预约子模块用于进行智能节能服务的预定；所述智能节能服务衍生数据处理模块用于处理各项智能节能服务的衍生数据；所述智能节能服务物联网控制模块用于根据所述智能节能服务控制基于物联网的用电终端。
本申请实施例还公开了面向电力需求侧的节能方法，应用于上述任意一种所述的面向电力需求侧的节能管理系统，包括：由感知层采集电力数据，并将采集到的电力数据通过网关汇入平台层；获取标准时间信息，并将所述时间信息传输至所述感知层，实现在同一时间产生的电力数据的时间同步；由平台层采用非关系型分布式数据库存储电力数据并支持访问存储的电力数据。
由所述平台层对历史的电力数据和/或实时的电力数据进行大数据分析和/或仿真，包括：根据一个或几个字段筛选出符合条件的电力数据，根据关联填充其他所需字段信息或者聚合其他字段信息，以及根据指定的一个或者多个维度对所述电力数据进行统计；根据提交的批处理作业的卷和特定资源需求动态预置最佳的计算资源数量和类型；按照时间间隔对数据流进行分段切分，基于分段切分后的每一段数据流进行聚合或者连接；根据在所述电力数据中确定的迭代变量和迭代关系式进行迭代运算，根据设定的迭代进程判断是否满足迭代停止条件，在满足所述迭代停止条件时停止迭代运算；对所述电力数据中的图数据进行计算、存储以及管理；对所述电力数据进行并行/分布式计算，对内存数据实施管理，包括：字典编码、数据压缩、内存中数据格式、数据操作、内存索引以及内存中并发控制。
所述数据压缩包括：根据数据输出维度、数据存储位置、起始时间、结束时间四个属性对所述电力数据进行聚类处理；所述聚类处理后每一个聚类单独创建哈希列表存储数据；判断数据流是否读取完毕，若是则输出每一个所述聚类对应的所述哈希列表；若否则获取所述数据输出维度、所述数据存储位置、所述起始时间、所述结束时间四个属性的原始标签记录；根据所述原始标签记录查找是否存在对应的哈希列表，若存在则输出该哈希列表。
实时监控所述电力数据的动态变化，提供可视化工具；分析所述电力数据，向电力供给侧提供电力数据分析结果，反馈电力调节指令；根据仿真模型结合所述电力数据进行数据演算，输出基于所述仿真模型和所述电力数据的仿真演算结果；对所述电力数据进行人工智能分析处理，智能推荐/实施节能控制方案。
与现有技术相比，本申请公开的技术方案主要有以下有益效果：
在本申请的实施例中，所述面向电力需求侧的节能管理系统通过所述平台层通信连接所述感知层和所述应用层。所述感知层用于采集电力数据，所述平台层用于存储电力数据并支持访问存储的电力数据，所述应用层用于对电力数据进行数据分析并发布节能控制指令。所述面向电力需求侧的节能管理系统充分采集和分析电力需求侧的各种电力数据，对电力需求侧的电能消耗做出科学的分析和预判，因此所述面向电力需求侧的节能管理系统有利于提高电力需求侧的节能效果。所述面向电力需求侧的节能方法由感知层采集电力数据，并将采集到的电力数据通过网关汇入平台层；获取标准时间信息，并将所述时间信息传输至所述感知层，实现在同一时间产生的电力数据的时间同步；由平台层采用非关系型分布式数据库存储电力数据并支持访问存储的电力数据。所述面向电力需求侧的节能方法能够高效存储和处理电力需求侧的大数据，为提高电力需求侧的节能效果提供了保障。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请的一实施例中一种面向电力需求侧的节能管理系统的整体构造图；
图2为本申请的一实施例中所述感知层10的构造图；
图3为本申请的一实施例中所述平台层20的构造图；
图4为本申请的一实施例中所述数据运算服务器21的构造图；
图5为本申请的一实施例中所述应用层30的构造图；
图6为本申请的一实施例中所述节能监控模块31的构造图；
图7为本申请的一实施例中所述节能反馈模块32的构造图；
图8为本申请的一实施例中所述智能节能服务模块34的构造图；
图9为本申请的一实施例中所述面向电力需求侧的节能方法的示意图；
图10为本申请的一实施例中计算机设备200基本结构框图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
本申请的一实施例公开一种面向电力需求侧的节能管理系统。
参考图1，为本申请的一实施例中一种面向电力需求侧的节能管理系统的整体构造图。
如图1种所示意的，所述面向电力需求侧的节能管理系统包括：感知层10、平台层20以及应用层30，所述平台层20通信连接所述感知层10和所述应用层30。
所述感知层10用于采集电力数据，所述平台层20用于存储电力数据并支持访问存储的电力数据，所述应用层30用于对电力数据进行数据分析并发布节能控制指令。
所述面向电力需求侧的节能管理系统通过所述平台层20通信连接所述感知层10和所述应用层30。所述感知层10用于采集电力数据，所述平台层20用于存储电力数据并支持访问存储的电力数据，所述应用层30用于对电力数据进行数据分析并发布节能控制指令。所述面向电力需求侧的节能管理系统充分采集和分析电力需求侧的各种电力数据，对电力需求侧的电能消耗做出科学的分析和预判，因此所述面向电力需求侧的节能管理系统有利于提高电力需求侧的节能效果。
参考图2，为本申请的一实施例中所述感知层10的构造图。
如图2种所示意的，在本申请的一些实施例中，所述感知层10包括：至少一个电力数据采集终端11、至少一个集中器12、至少一个网关13以及至少一个校时服务器14；所述电力数据采集终端11通信连接于所述集中器12，所述集中器12通信连接于所述网关13，所述网关13通信连接于所述校时服务器14和所述平台层20。
其中，所述电力数据采集终端11上传的电力数据中包含所述电力数据采集终端11的辨识码，所述辨识码用于判断所述电力数据采集终端11所属的用电单元；所述集中器12用于汇集和缓存一个或以上所述电力数据采集终端11上传的电力数据；所述网关13用于对一个或以上所述集中器12汇集的电力数据进行压缩和加密；所述校时服务器14用于获取标准时间信息，并将所述时间信息传输给所述电力数据采集终端11、所述集中器12以及所述网关13，使得所述感知层10实现时间同步。
所述电力数据采集终端11包括但不限于：智能电表、电度表、功率因数检测器、谐波含量分析器、用电峰谷曲线检测器。
参考图3，为本申请的一实施例中所述平台层20的构造图。
如图3种所示意的，在本申请的一些实施例中，所述平台层20包括：一个或以上的数据运算服务器21、一个或以上的数据存储系统22；所述数据运算服务器21用于对所述电力数据进行大数据运算；所述数据存储系统22采用非关系型分布式数据库。
在本申请的一些实施例中，所述平台层20还用于对历史的电力数据和/或实时的电力数据进行大数据分析和/或仿真。
参考图4，为本申请的一实施例中所述数据运算服务器21的构造图。
如图4种所示意的，所述数据运算服务器21配置有查询分析计算模块211、批处理计算模块212、流式计算模块213、迭代计算模块214、图计算模块215以及内存计算模块216中的一个或者多个。
其中，所述查询分析计算模块211用于根据一个或几个字段筛选出符合条件的电力数据，根据关联填充其他所需字段信息或者聚合其他字段信息，以及根据指定的一个或者多个维度对所述电力数据进行统计。
所述批处理计算模块212用于根据提交的批处理作业的卷和特定资源需求动态预置最佳的计算资源数量和类型。
所述流式计算模块213用于按照时间间隔对数据流进行分段切分，基于分段切分后的每一段数据流进行聚合或者连接。
所述迭代计算模块214用于根据在所述电力数据中确定的迭代变量和迭代关系式进行迭代运算，根据设定的迭代进程判断是否满足迭代停止条件，在满足所述迭代停止条件时停止迭代运算。
所述图计算模块215用于对所述电力数据中的图数据进行计算、存储以及管理。
所述内存计算模块216用于对所述电力数据进行并行/分布式计算，对内存数据实施管理，包括：字典编码、数据压缩、内存中数据格式、数据操作、内存索引以及内存中并发控制。
参考图5，为本申请的一实施例中所述应用层30的构造图。
如图5种所示意的，在本申请的一些实施例中，所述应用层30包括：节能监控模块31、节能反馈模块32、电气安全模块33以及智能节能服务模块34。
其中，所述节能监控模块31用于实时监控所述电力数据的动态变化，提供可视化工具；
所述节能反馈模块32用于分析所述电力数据，向电力供给侧提供电力数据分析结果，反馈电力调节指令。
所述电气安全模块33用于根据仿真模型结合所述电力数据进行数据演算，输出基于所述仿真模型和所述电力数据的仿真演算结果。
所述智能节能服务模块34用于对所述电力数据进行人工智能分析处理，智能推荐/实施节能控制方案。
参考图6，为本申请的一实施例中所述节能监控模块31的构造图。
如图6种所示意的，在本申请的一些实施例中，所述节能监控模块31包括：用电终端分析子模块311、能耗分析子模块312、节能策略分析子模块313以及监控数据流转子模块314。
其中，所述用电终端分析子模块311用于实时分析所述电力数据，模拟出电网内一个或以上用电终端的用电时序和用电时长。
所述能耗分析子模块312用于实时分析所述电力数据，模拟出电网内一个或以上用电终端的能耗变化和能耗空间分布；
所述节能策略分析子模块313用于根据电网内一个或以上用电终端的所述用电时序、所述用电时长、所述能耗变化以及所述能耗空间分布在人工神经网络内进行节能策略分析。
所述监控数据流转子模块314用于向智能终端提供所述可视化工具，并与所述智能终端进行数据交互。
参考图7，为本申请的一实施例中所述节能反馈模块32的构造图。
如图7种所示意的，在本申请的一些实施例中，所述节能反馈模块32包括：电网分析子模块321、电力供需预测子模块322、电力调节指令生成子模块323以及远程交互子模块324。
所述电网分析子模块321用于实时分析所述电力数据，形成电峰谷动态曲线。
所述电力供需预测子模块322用于对未来的一个预设期间内的用电进行预测，获得预测结果。
所述电力调节指令生成子模块323用于根据所述预测结果生成电力调节指令。
所述远程交互子模块324用于与电力供给侧进行远程交互，传递所述电力调节指令。
参考图8，为本申请的一实施例中所述智能节能服务模块34的构造图。
如图8种所示意的，在本申请的一些实施例中，所述智能节能服务模块34包括：账户数据管理子模块341、智能节能服务预约子模块342、智能节能服务衍生数据处理模块343以及智能节能服务物联网控制模块344。
其中，所述账户数据管理子模块341用于完成账户注册并管理已注册的账户的数据；
所述智能节能服务预约子模块342用于进行智能节能服务的预定；
所述智能节能服务衍生数据处理模块343用于处理各项智能节能服务的衍生数据；
所述智能节能服务物联网控制模块344用于根据所述智能节能服务控制基于物联网的用电终端。
本申请的一实施例公开一种面向电力需求侧的节能方法，应用于上述任意一种面向电力需求侧的节能管理系统。
参考图9，为本申请的一实施例中所述面向电力需求侧的节能方法的示意图。
如图9种所示意的，所述面向电力需求侧的节能方法包括：
S1：由感知层采集电力数据，并将采集到的电力数据通过网关汇入平台层。
S2：获取标准时间信息，并将所述时间信息传输至所述感知层，实现在同一时间产生的电力数据的时间同步。
S3：由平台层采用非关系型分布式数据库存储电力数据并支持访问存储的电力数据；
S4：由所述平台层对历史的电力数据和/或实时的电力数据进行大数据分析和/或仿真。
所述由所述平台层对历史的电力数据和/或实时的电力数据进行大数据分析包括：根据一个或几个字段筛选出符合条件的电力数据，根据关联填充其他所需字段信息或者聚合其他字段信息，以及根据指定的一个或者多个维度对所述电力数据进行统计；根据提交的批处理作业的卷和特定资源需求动态预置最佳的计算资源数量和类型；按照时间间隔对数据流进行分段切分，基于分段切分后的每一段数据流进行聚合或者连接；根据在所述电力数据中确定的迭代变量和迭代关系式进行迭代运算，根据设定的迭代进程判断是否满足迭代停止条件，在满足所述迭代停止条件时停止迭代运算；对所述电力数据中的图数据进行计算、存储以及管理。
对所述电力数据进行并行/分布式计算，对内存数据实施管理，包括：字典编码、数据压缩、内存中数据格式、数据操作、内存索引以及内存中并发控制。
所述数据压缩包括：根据数据输出维度、数据存储位置、起始时间、结束时间四个属性对所述电力数据进行聚类处理；所述聚类处理后每一个聚类单独创建哈希列表存储数据；判断数据流是否读取完毕，若是则输出每一个所述聚类对应的所述哈希列表；若否则获取所述数据输出维度、所述数据存储位置、所述起始时间、所述结束时间四个属性的原始标签记录；根据所述原始标签记录查找是否存在对应的哈希列表，若存在则输出该哈希列表；
S5：实时监控所述电力数据的动态变化，提供可视化工具。
S6：分析所述电力数据，向电力供给侧提供电力数据分析结果，反馈电力调节指令。
S7：根据仿真模型结合所述电力数据进行数据演算，输出基于所述仿真模型和所述电力数据的仿真演算结果。
S8：对所述电力数据进行人工智能分析处理，智能推荐/实施节能控制方案。
所述面向电力需求侧的节能方法由感知层采集电力数据，并将采集到的电力数据通过网关汇入平台层；获取标准时间信息，并将所述时间信息传输至所述感知层，实现在同一时间产生的电力数据的时间同步；由平台层采用非关系型分布式数据库存储电力数据并支持访问存储的电力数据。所述面向电力需求侧的节能方法能够高效存储和处理电力需求侧的大数据，为提高电力需求侧的节能效果提供了保障。
本申请的一实施例公开了一种计算机设备。具体请参考图10，为本申请的一实施例中计算机设备200基本结构框图。
如图10中所示意的，所述计算机设备200包括通过系统总线相互通信连接存储器201、处理器202、网络接口203。需要指出的是，图10中仅示出了具有组件201-203的计算机设备200，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。本技术领域技术人员应当理解，这里的计算机设备是一种能够按照事先设定或存储的指令，自动进行数值计算和/或信息处理的设备，其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、数字处理器(Digital Signal Processor，DSP)、嵌入式设备等。
所述计算机设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述计算机设备可以与用户通过键盘、鼠标、遥控器、触摸板或声控设备等方式进行人机交互。
所述存储器201至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中，所述存储器201可以是所述计算机设备200的内部存储单元，例如该计算机设备200的硬盘或内存。在另一些实施例中，所述存储器201也可以是所述计算机设备200的外部存储设备，例如该计算机设备200上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。当然，所述存储器201还可以既包括所述计算机设备200的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中，所述存储器201通常用于存储安装于所述计算机设备200的操作系统和各类应用软件，例如上述面向电力需求侧的节能方法的程序代码等。此外，所述存储器201还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。
所述处理器202在一些实施例中可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器、微处理器、或其他数据处理芯片。该处理器202通常用于控制所述计算机设备200的总体操作。本实施例中，所述处理器202用于运行所述存储器201中存储的程序代码或者处理数据，例如运行上述面向电力需求侧的节能方法的程序代码。
所述网络接口203可包括无线网络接口或有线网络接口，该网络接口203通常用于在所述计算机设备200与其他电子设备之间建立通信连接。
本申请还提供了另一种实施方式，即提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有面向电力需求侧的节能方法的程序代码，所述面向电力需求侧的节能方法的程序代码可被至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行上述任意一种面向电力需求侧的节能方法的步骤。
最后应说明的是，显然以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式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效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种面向电力需求侧的节能管理系统，包括：感知层(10)、平台层(20)以及应用层(30)，所述平台层(20)通信连接所述感知层(10)和所述应用层(30)，其特征在于，所述感知层(10)用于采集电力数据，所述平台层(20)用于存储电力数据并支持访问存储的电力数据，所述应用层(30)用于对电力数据进行数据分析并发布节能控制指令。
2.根据权利要求1所述的面向电力需求侧的节能管理系统，其特征在于，所述感知层(10)包括：至少一个电力数据采集终端(11)、至少一个集中器(12)、至少一个网关(13)以及至少一个校时服务器(14)；所述电力数据采集终端(11)通信连接于所述集中器(12)，所述集中器(12)通信连接于所述网关(13)，所述网关(13)通信连接于所述校时服务器(14)和所述平台层(20)。
3.根据权利要求2所述的面向电力需求侧的节能管理系统，其特征在于，所述电力数据采集终端(11)上传的电力数据中包含所述电力数据采集终端(11)的辨识码，所述辨识码用于判断所述电力数据采集终端(11)所属的用电单元；所述集中器(12)用于汇集和缓存一个或以上所述电力数据采集终端(11)上传的电力数据；所述网关(13)用于对一个或以上所述集中器(12)汇集的电力数据进行压缩和加密；所述校时服务器(14)用于获取标准时间信息，并将所述时间信息传输给所述电力数据采集终端(11)、所述集中器(12)以及所述网关(13)，使得所述感知层(10)实现时间同步。
4.根据权利要求1所述的面向电力需求侧的节能管理系统，其特征在于，所述平台层(20)包括：一个或以上的数据运算服务器(21)、一个或以上的数据存储系统(22)；所述数据运算服务器(21)用于对所述电力数据进行大数据运算；所述数据存储系统(22)采用非关系型分布式数据库。
5.根据权利要求4所述的面向电力需求侧的节能管理系统，其特征在于，所述平台层(20)还用于对历史的电力数据和/或实时的电力数据进行大数据分析和/或仿真；所述数据运算服务器(21)配置有查询分析计算模块(211)、批处理计算模块(212)、流式计算模块(213)、迭代计算模块(214)、图计算模块(215)以及内存计算模块(216)中的一个或者多个；
所述查询分析计算模块(211)用于根据一个或几个字段筛选出符合条件的电力数据，根据关联填充其他所需字段信息或者聚合其他字段信息，以及根据指定的一个或者多个维度对所述电力数据进行统计；
所述批处理计算模块(212)用于根据提交的批处理作业的卷和特定资源需求动态预置最佳的计算资源数量和类型；
所述流式计算模块(213)用于按照时间间隔对数据流进行分段切分，基于分段切分后的每一段数据流进行聚合或者连接；
所述迭代计算模块(214)用于根据在所述电力数据中确定的迭代变量和迭代关系式进行迭代运算，根据设定的迭代进程判断是否满足迭代停止条件，在满足所述迭代停止条件时停止迭代运算；
所述图计算模块(215)用于对所述电力数据中的图数据进行计算、存储以及管理；
所述内存计算模块(216)用于对所述电力数据进行并行/分布式计算，对内存数据实施管理，包括：字典编码、数据压缩、内存中数据格式、数据操作、内存索引以及内存中并发控制。
6.根据权利要求1所述的面向电力需求侧的节能管理系统，其特征在于，所述应用层(30)包括：节能监控模块(31)、节能反馈模块(32)、电气安全模块(33)以及智能节能服务模块(34)；
所述节能监控模块(31)用于实时监控所述电力数据的动态变化，提供可视化工具；
所述节能反馈模块(32)用于分析所述电力数据，向电力供给侧提供电力数据分析结果，反馈电力调节指令；
所述电气安全模块(33)用于根据仿真模型结合所述电力数据进行数据演算，输出基于所述仿真模型和所述电力数据的仿真演算结果；
所述智能节能服务模块(34)用于对所述电力数据进行人工智能分析处理，智能推荐/实施节能控制方案。
7.根据权利要求6所述的面向电力需求侧的节能管理系统，其特征在于，所述节能监控模块(31)包括：用电终端分析子模块(311)、能耗分析子模块(312)、节能策略分析子模块(313)以及监控数据流转子模块(314)；
所述用电终端分析子模块(311)用于实时分析所述电力数据，模拟出电网内一个或以上用电终端的用电时序和用电时长；
所述能耗分析子模块(312)用于实时分析所述电力数据，模拟出电网内一个或以上用电终端的能耗变化和能耗空间分布；
所述节能策略分析子模块(313)用于根据电网内一个或以上用电终端的所述用电时序、所述用电时长、所述能耗变化以及所述能耗空间分布在人工神经网络内进行节能策略分析；
所述监控数据流转子模块(314)用于向智能终端提供所述可视化工具，并与所述智能终端进行数据交互。
8.根据权利要求6所述的面向电力需求侧的节能管理系统，其特征在于，所述节能反馈模块(32)包括：电网分析子模块(321)、电力供需预测子模块(322)、电力调节指令生成子模块(323)以及远程交互子模块(324)；
所述电网分析子模块(321)用于实时分析所述电力数据，形成电峰谷动态曲线；
所述电力供需预测子模块(322)用于对未来的一个预设期间内的用电进行预测，获得预测结果；
所述电力调节指令生成子模块(323)用于根据所述预测结果生成电力调节指令；
所述远程交互子模块(324)用于与电力供给侧进行远程交互，传递所述电力调节指令。
9.根据权利要求6所述的面向电力需求侧的节能管理系统，其特征在于，所述智能节能服务模块(34)包括：账户数据管理子模块(341)、智能节能服务预约子模块(342)、智能节能服务衍生数据处理模块(343)以及智能节能服务物联网控制模块(344)；
所述账户数据管理子模块(341)用于完成账户注册并管理已注册的账户的数据；
所述智能节能服务预约子模块(342)用于进行智能节能服务的预定；
所述智能节能服务衍生数据处理模块(343)用于处理各项智能节能服务的衍生数据；
所述智能节能服务物联网控制模块(344)用于根据所述智能节能服务控制基于物联网的用电终端。
10.一种面向电力需求侧的节能方法，应用于权利要求1至9任意一项所述的面向电力需求侧的节能管理系统，其特征在于，包括：
由感知层采集电力数据，并将采集到的电力数据通过网关汇入平台层；
获取标准时间信息，并将所述时间信息传输至所述感知层，实现在同一时间产生的电力数据的时间同步；
由平台层采用非关系型分布式数据库存储电力数据并支持访问存储的电力数据；
由所述平台层对历史的电力数据和/或实时的电力数据进行大数据分析和/或仿真，包括：根据一个或几个字段筛选出符合条件的电力数据，根据关联填充其他所需字段信息或者聚合其他字段信息，以及根据指定的一个或者多个维度对所述电力数据进行统计；根据提交的批处理作业的卷和特定资源需求动态预置最佳的计算资源数量和类型；按照时间间隔对数据流进行分段切分，基于分段切分后的每一段数据流进行聚合或者连接；根据在所述电力数据中确定的迭代变量和迭代关系式进行迭代运算，根据设定的迭代进程判断是否满足迭代停止条件，在满足所述迭代停止条件时停止迭代运算；对所述电力数据中的图数据进行计算、存储以及管理；对所述电力数据进行并行/分布式计算，对内存数据实施管理，包括：字典编码、数据压缩、内存中数据格式、数据操作、内存索引以及内存中并发控制；
所述数据压缩包括：根据数据输出维度、数据存储位置、起始时间、结束时间四个属性对所述电力数据进行聚类处理；所述聚类处理后每一个聚类单独创建哈希列表存储数据；判断数据流是否读取完毕，若是则输出每一个所述聚类对应的所述哈希列表；若否则获取所述数据输出维度、所述数据存储位置、所述起始时间、所述结束时间四个属性的原始标签记录；根据所述原始标签记录查找是否存在对应的哈希列表，若存在则输出该哈希列表；实时监控所述电力数据的动态变化，提供可视化工具；
分析所述电力数据，向电力供给侧提供电力数据分析结果，反馈电力调节指令；
根据仿真模型结合所述电力数据进行数据演算，输出基于所述仿真模型和所述电力数据的仿真演算结果；
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