CN112700040A - 一种基于大数据分析的能源互联网调度系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于大数据分析的能源互联网调度系统，包括能源调度平台以及至少两个与能源调度平台相匹配的成本估算模块，能源分布系统用于监测系统的能源分布情况，向能源调度平台发布能源调度请求，并同时发送能源分布情况数据；能源调度平台用于接收能源分布系统发送的能源调度请求，接收相应的能源分布情况数据，依据多目标优化算法进行能源调度，调度完成后向成本估算模块发送调度费用；成本估算模块用于接收能源调度平台发送的调度费用，对调度过程成本和利润进行估算。本发明由能源调度平台对个能源分布系统的中的各项能源进行统一调度，提高能源调度效率，同时在调度过程中计算调度成本，提高能源调度的经济效益。

Description

一种基于大数据分析的能源互联网调度系统
技术领域
本发明涉及能源调度技术领域，具体是一种基于大数据分析的能源互联网调度系统。
背景技术
风电光伏等可再生能源以其环境友好、可再生等特点得到了世界各国的广泛关注。然而，其一次能源的不确定性对电力系统的运行和电能质量造成了一定影响，缓解电源波动，电网调度通常对其出力规模进行限制，因而造成了比较严重的弃风弃光现象。
分布式能源系统(DES)是解决可再生能源消纳问题的发展方向之一，相对于传统集中式供能系统而言的，DES是由邻近用户的小型分布式电源(如燃气内燃机、燃气轮机等)、负荷以及能源输送设备按照一定的拓扑结构组成的能源系统。分布式能源系统的主要优点在于可以实现冷热电联产，能够最大限度的实现能源的“梯级利用”，提高能源利用率。
将若干个分布式能源系统接驳电网、气网建立能源网络可以实现多种能源的区域互联，建立的能源网络又称为分布式能源网络系统(DENS)，在分布式能源网络系统中可采用一定的自治调度策略，通过信息网络技术实现信息-能量的协同控制，而形成的一种安全、高效、智能的新型能源网络系统。其中，该自治调度策略是指分布式能源网络系统以系统稳定性、经济性、环境效益等为目标，协调区域可控电源、负荷以及储能设施，达到不同时间尺度供需平衡的优化运行策略，使得该分布式能源网络系统既可以与大电网相连运行于并网模式，也能在电网故障时断开独立运行。
由于我国的能源资源与能源需求呈现出逆向分布的特点，为了促进能源资源优化配置和利用，现有技术中提出了需求侧响应的概念，即通过多种途径和手段(比如通过法律、行政、经济、技术等多种手段)来引导和鼓励用户主动改变常规用能方式。需求侧响应作为虚拟的可控资源，能够与多种供能类型结合，有效克服能源资源与能源需求逆向分布对电力系统造成的影响。
因此，针对以上现状，迫切需要开发一种基于大数据分析的能源互联网调度系统，以克服当前实际应用中的不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于大数据分析的能源互联网调度系统，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：
一种基于大数据分析的能源互联网调度系统，包括能源调度平台以及至少两个与能源调度平台相匹配的成本估算模块，所述能源平台还与成本估算模块相互连接，其中：
能源分布系统，用于监测系统的能源分布情况，向能源调度平台发布能源调度请求，并同时发送能源分布情况数据；
能源调度平台，用于接收能源分布系统发送的能源调度请求，接收相应的能源分布情况数据，依据多目标优化算法进行能源调度，调度完成后向成本估算模块发送调度费用；
成本估算模块，用于接收能源调度平台发送的调度费用，对调度过程成本和利润进行估算。
作为本发明进一步的方案：还包括有信号传输模块，所述能源调度平台通过信号传输模块与能源分布系统连接，所述信号传输模块用于建立能源调度平台与能源分布系统之间的信号传输。
作为本发明进一步的方案：所述能源调度平台包括调度需求获取单元、能源值获取单元、最优路径规划单元、匹配单元、调度请求单元和调度反馈单元，所述调度需求获取单元、能源值获取单元、最优路径规划单元、调度请求单元和调度反馈单元均与匹配单元相连接，其中：
调度需求获取单元，与能源分布系统相连接，获取各能源分布系统的能源需求内容，并将该能源需求内容发送至能源值获取单元、最优路径规划单元和匹配单元；
能源值获取单元，与调度需求获取单元，用于实时接收能源分布系统发送能源分布情况数据，并将该能源分布情况数据发送至匹配单元；
调度请求单元，用于接收各能源分布系统发送的能源调度请求，将该能源调度请求发送至匹配单元，由匹配单元执行能源调度任务；
最优路径规划单元，与调度需求获取单元相连接，用于获取各能源分布系统所处的地理位置，由路径规划算法计算得出能源运输的最优路径，并将该最优路径发送至匹配单元；
匹配单元，用于接收上述各项数据，依据多目标优化算法进行能源调度，并将调度结果发送至调度反馈单元；
调度反馈单元，与能源分布系统连接，用于接收匹配单元发送的能源调度结果，由能源分布系统进线调度评价。
作为本发明进一步的方案：所述调度需求获取单元包括有能源需求类型获取单元、能源需求值获取单元和调度时间获取单元，其中：
能源需求类型获取单元，与能源分布系统连接，用于获取能源分布系统中的能源需求类型；
能源需求值获取单元，与能源分布系统连接，用于获取能源分布系统中的能源需求数量；
调度时间获取单元，与最优路径规划单元连接，用于获取最优路径规划单元中的能源调用的最优路径，依据最优路径计算调度时间。
作为本发明进一步的方案：所述能源分布系统包括能源数量统计单元、监控平台、需求发布单元、收发单元和接收反馈单元，所述能源数量统计单元、需求发布单元、收发单元和接收反馈单元均与监控平台相连接，其中：
收发单元，用于在能源调度过程中进行能源的接收和发送；
接收反馈单元，用于在能源接收后，进行调度满意度评价。
作为本发明进一步的方案：所述能源分布系统还包括通信单元，通信单元与信号传输模块相连接，能源分布系统通过通信单元、信号传输模块与能源调度平台进行通信。
作为本发明进一步的方案：所述成本估算模块包括调度费用计算单元、运输费用计算单元、平台费用计算单元和核算单元，本估算模块包括调度费用计算单元、运输费用计算单元和平台费用计算单元均与核算单元相连接。
作为本发明进一步的方案：所述调度费用计算单元，用于计算能源调度中能源成本和能源售价之间的差值，得到基础利润至，并将该基础利润值发送至核算单元；
所述运输费用计算单元，用于计算能源调度中能源运输费用，并将该运输费用发送至核算单元；
所述平台费用计算单元，用于计算能源调度中能源调度平台收取的平台费用，并将该平台费用发送至核算单元。
作为本发明进一步的方案：所述核算单元，用于接收基础利润值、运输费用和平台费用，由基础利润值减去运输费用和平台费用得到能源分布系统的能源调度利润。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置能源调度平台以及至少两个与能源调度平台相匹配的成本估算模块，能源分布系统用于监测系统的能源分布情况，向能源调度平台发布能源调度请求，并同时发送能源分布情况数据；能源调度平台用于接收能源分布系统发送的能源调度请求，接收相应的能源分布情况数据，依据多目标优化算法进行能源调度，调度完成后向成本估算模块发送调度费用；成本估算模块用于接收能源调度平台发送的调度费用，对调度过程成本和利润进行估算，由能源调度平台对个能源分布系统的中的各项能源进行统一调度，提高能源调度效率，同时在调度过程中计算调度成本，对能源调度的成本进行控制，提高能源调度的经济效益。
附图说明
图1为基于大数据分析的能源互联网调度系统的系统框图。
图2为基于大数据分析的能源互联网调度系统中能源调度平台的系统框图。
图3为基于大数据分析的能源互联网调度系统中调度需求获取单元的系统框图。
图4为基于大数据分析的能源互联网调度系统中能源分布系统的系统框图。
图5为基于大数据分析的能源互联网调度系统中成本估算模块的系统框图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
请参阅图1～5，本发明实施例中，一种基于大数据分析的能源互联网调度系统，包括能源调度平台以及至少两个与能源调度平台相匹配的成本估算模块，所述能源平台还与成本估算模块相互连接，其中：
能源分布系统，用于监测系统的能源分布情况，向能源调度平台发布能源调度请求，并同时发送能源分布情况数据；
能源调度平台，用于接收能源分布系统发送的能源调度请求，接收相应的能源分布情况数据，依据多目标优化算法进行能源调度，调度完成后向成本估算模块发送调度费用；
成本估算模块，用于接收能源调度平台发送的调度费用，对调度过程成本和利润进行估算。
在本发明实施例中，还包括有信号传输模块，所述能源调度平台通过信号传输模块与能源分布系统连接，所述信号传输模块用于建立能源调度平台与能源分布系统之间的信号传输，保持能源调度平台与能源分布系统之间的通信，其信号传输方法和所使用的设备均为现有技术，本发明实施例在此不做赘述；
在本发明实施例中，所述能源调度平台包括调度需求获取单元、能源值获取单元、最优路径规划单元、匹配单元、调度请求单元和调度反馈单元，所述调度需求获取单元、能源值获取单元、最优路径规划单元、调度请求单元和调度反馈单元均与匹配单元相连接，其中：
调度需求获取单元，与能源分布系统相连接，获取各能源分布系统的能源需求内容，并将该能源需求内容发送至能源值获取单元、最优路径规划单元和匹配单元；
能源值获取单元，与调度需求获取单元，用于实时接收能源分布系统发送能源分布情况数据，并将该能源分布情况数据发送至匹配单元；
调度请求单元，用于接收各能源分布系统发送的能源调度请求，将该能源调度请求发送至匹配单元，由匹配单元执行能源调度任务；
最优路径规划单元，与调度需求获取单元相连接，用于获取各能源分布系统所处的地理位置，由路径规划算法计算得出能源运输的最优路径，并将该最优路径发送至匹配单元；
匹配单元，用于接收上述各项数据，依据多目标优化算法进行能源调度，并将调度结果发送至调度反馈单元；
调度反馈单元，与能源分布系统连接，用于接收匹配单元发送的能源调度结果，由能源分布系统进线调度评价。
需要说明的是，在本发明实施例中，所述能源分布情况数据包括有能源类型、能源数量、各能源的需求量以及能源分布系统的地理位置；
在本发明实施例中，所述调度需求获取单元包括有能源需求类型获取单元、能源需求值获取单元和调度时间获取单元，其中：
能源需求类型获取单元，与能源分布系统连接，用于获取能源分布系统中的能源需求类型；
能源需求值获取单元，与能源分布系统连接，用于获取能源分布系统中的能源需求数量；
调度时间获取单元，与最优路径规划单元连接，用于获取最优路径规划单元中的能源调用的最优路径，依据最优路径计算调度时间。
在本发明实施例中，所述能源分布系统包括能源数量统计单元、监控平台、需求发布单元、收发单元和接收反馈单元，所述能源数量统计单元、需求发布单元、收发单元和接收反馈单元均与监控平台相连接，其中：
收发单元，用于在能源调度过程中进行能源的接收和发送；
接收反馈单元，用于在能源接收后，进行调度满意度评价。
进一步的，在本发明实施例中，所述能源分布系统还包括通信单元，通信单元与信号传输模块相连接，能源分布系统通过通信单元、信号传输模块与能源调度平台进行通信。
在本发明又一实施例中，所述成本估算模块包括调度费用计算单元、运输费用计算单元、平台费用计算单元和核算单元，本估算模块包括调度费用计算单元、运输费用计算单元和平台费用计算单元均与核算单元相连接，其中：
调度费用计算单元，用于计算能源调度中能源成本和能源售价之间的差值，得到基础利润至，并将该基础利润值发送至核算单元；
运输费用计算单元，用于计算能源调度中能源运输费用，并将该运输费用发送至核算单元；
平台费用计算单元，用于计算能源调度中能源调度平台收取的平台费用，并将该平台费用发送至核算单元；
核算单元，用于接收基础利润值、运输费用和平台费用，由基础利润值减去运输费用和平台费用得到能源分布系统的能源调度利润。
以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (10)

1.一种基于大数据分析的能源互联网调度系统，其特征在于，包括能源调度平台以及至少两个与能源调度平台相匹配的成本估算模块，所述能源平台还与成本估算模块相互连接，其中：
能源分布系统，用于监测系统的能源分布情况，向能源调度平台发布能源调度请求，并同时发送能源分布情况数据；
能源调度平台，用于接收能源分布系统发送的能源调度请求，接收相应的能源分布情况数据，依据多目标优化算法进行能源调度，调度完成后向成本估算模块发送调度费用；
成本估算模块，用于接收能源调度平台发送的调度费用，对调度过程成本和利润进行估算。
2.根据权利要求1所述的基于大数据分析的能源互联网调度系统，其特征在于，还包括有信号传输模块，所述能源调度平台通过信号传输模块与能源分布系统连接，所述信号传输模块用于建立能源调度平台与能源分布系统之间的信号传输。
3.根据权利要求1所述的基于大数据分析的能源互联网调度系统，其特征在于，所述能源调度平台包括调度需求获取单元、能源值获取单元、最优路径规划单元、匹配单元、调度请求单元和调度反馈单元，所述调度需求获取单元、能源值获取单元、最优路径规划单元、调度请求单元和调度反馈单元均与匹配单元相连接，其中：
调度需求获取单元，与能源分布系统相连接，获取各能源分布系统的能源需求内容，并将该能源需求内容发送至能源值获取单元、最优路径规划单元和匹配单元；
能源值获取单元，与调度需求获取单元，用于实时接收能源分布系统发送能源分布情况数据，并将该能源分布情况数据发送至匹配单元；
调度请求单元，用于接收各能源分布系统发送的能源调度请求，将该能源调度请求发送至匹配单元，由匹配单元执行能源调度任务；
最优路径规划单元，与调度需求获取单元相连接，用于获取各能源分布系统所处的地理位置，由路径规划算法计算得出能源运输的最优路径，并将该最优路径发送至匹配单元；
匹配单元，用于接收上述各项数据，依据多目标优化算法进行能源调度，并将调度结果发送至调度反馈单元；
调度反馈单元，与能源分布系统连接，用于接收匹配单元发送的能源调度结果，由能源分布系统进线调度评价。
4.根据权利要3所述的基于大数据分析的能源互联网调度系统，其特征在于，所述调度需求获取单元包括有能源需求类型获取单元、能源需求值获取单元和调度时间获取单元，其中：
能源需求类型获取单元，与能源分布系统连接，用于获取能源分布系统中的能源需求类型；
能源需求值获取单元，与能源分布系统连接，用于获取能源分布系统中的能源需求数量；
调度时间获取单元，与最优路径规划单元连接，用于获取最优路径规划单元中的能源调用的最优路径，依据最优路径计算调度时间。
5.根据权利要求1所述的基于大数据分析的能源互联网调度系统，其特征在于，所述能源分布系统包括能源数量统计单元、监控平台、需求发布单元、收发单元和接收反馈单元，所述能源数量统计单元、需求发布单元、收发单元和接收反馈单元均与监控平台相连接，其中：
收发单元，用于在能源调度过程中进行能源的接收和发送；
接收反馈单元，用于在能源接收后，进行调度满意度评价。
6.根据权利要求5所述的基于大数据分析的能源互联网调度系统，其特征在于，所述能源分布系统还包括通信单元，通信单元与信号传输模块相连接，能源分布系统通过通信单元、信号传输模块与能源调度平台进行通信。
7.根据权利要求1-6任一所述的基于大数据分析的能源互联网调度系统，其特征在于，所述成本估算模块包括调度费用计算单元、运输费用计算单元、平台费用计算单元和核算单元，本估算模块包括调度费用计算单元、运输费用计算单元和平台费用计算单元均与核算单元相连接。
8.根据权利要求7所述的基于大数据分析的能源互联网调度系统，其特征在于，
所述调度费用计算单元，用于计算能源调度中能源成本和能源售价之间的差值，得到基础利润至，并将该基础利润值发送至核算单元。
9.根据权利要求8所述的基于大数据分析的能源互联网调度系统，其特征在于，所述运输费用计算单元，用于计算能源调度中能源运输费用，并将该运输费用发送至核算单元；
所述平台费用计算单元，用于计算能源调度中能源调度平台收取的平台费用，并将该平台费用发送至核算单元。
10.根据权利要求9所述的基于大数据分析的能源互联网调度系统，其特征在于，所述核算单元，用于接收基础利润值、运输费用和平台费用，由基础利润值减去运输费用和平台费用得到能源分布系统的能源调度利润。
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