CN112950408A - 一种具有电费优化功能的能源管理方法、系统、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有电费优化功能的能源管理方法、系统、装置及存储介质，该方法包括如下步骤：采集用户的电力信号、热力信号和环境信号；对获取的所述电力信号、热力信号和环境信号进行分析；根据所述分析结果对用户的用能情况进行全天候的数据收集，并分析出用户的负荷曲线，通过对负荷峰谷比的分析，获取用户用能设备的使用效率；根据用户设备的使用效率进行用户能源优化，构建用户的能源架构；对外界的能源设备进行管理，获取外部的电力能源、热力能源和环境能源；根据获取的外部的电力能源、热力能源和环境能源结合用户的能源架构为用户提供智能负荷匹配；该方法通过智能负荷匹配，降低了企业的电成本。
Description
技术领域
本发明涉及能源优化技术领域，具体涉及一种具有电费优化功能的能源管理方法、系统、装置及存储介质。
背景技术
在我国，为提高电网设备利用率，实现“削峰填谷”，促进用户主动调节用电负荷，节约公共电网变压器固定成本及运行成本，对于变压器容量在315kVA及以上的大工业用户采用两部制电价，即将与容量对应的基本电价和与用电量对应的电量电价结合起来决定电价的制度。
其中，电量电价是由用户的用电量决定的，而基本电价跟用户选择的计价方式又息息相关。因此，当用户选择不同的计价方式时，需要缴纳的基本电费是不一样的，在用电量一定，电度电费固定的情况下，如何优化地选择合适的基本电费计价方式，降低基本电费，成为企业节约用电成本的关键。
家庭用电量相对于企业用电量占比十分小，如何对企业用电进行智能负荷匹配，帮助企业降低能源成本、提升能源使用效率是我们需要思考的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有电费优化功能的能源管理方法、系统、装置及存储介质，以解决现有技术中导致企业用电没有进行智能负荷匹配，用电成本高的问题。
为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：
一种具有电费优化功能的能源管理方法，包括如下步骤：
采集用户的电力信号、热力信号和环境信号；
对获取的所述电力信号、热力信号和环境信号进行分析；
根据所述分析结果对用户的用能情况进行全天候的数据收集，并分析出用户的负荷曲线，通过对负荷峰谷比的分析，获取用户用能设备的使用效率；
根据用户设备的使用效率进行用户能源优化，构建用户的能源架构；
对外界的能源设备进行管理，获取外部的电力能源、热力能源和环境能源；
根据获取的外部的电力能源、热力能源和环境能源结合用户的能源架构为用户提供智能负荷匹配。
进一步地，所述对获取的所述电力信号、热力信号和环境信号进行分析具体包括：对获取的所述电力信号、热力信号和环境信号进行分析进行合理性筛查和断点续传；合理性筛查用于判断数据有效范围，挑出传感器模块误读或外部干扰发生时造成的失效数据；断点续传用于维持数据的连续性。
进一步地，根据用户设备的使用效率进行用户能源优化，构建用户的能源架构具体包括：
对能源数据分析，获取现有用能曲线可供优化的空间，通过用户的实际峰值功率和变压器容量相匹配降低用户基本电费；
通过负荷数据与潜在分布式光伏电站和储能电站进行电能耦合，结合光伏电站和储能电站的成本，选择合适的装机容量，降低用户度电电费；
结合用户负荷数据和能源数据，分析企业的多能耦合曲线，获取用户的度电电费和基本电费的下降。
一种具有电费优化功能的能源管理系统，包括：
边缘层模块，包括智能终端模块和传感器模块，所述传感器模块用于，采集用户的电力信号、热力信号和环境信号；
所述智能终端模块用于对获取的所述电力信号、热力信号和环境信号进行分析，并将分析结果传递至平台层模块；
平台层模块，所述平台层模块包括云平台模块和企业平台模块，所述企业平台模块用于，根据所述分析结果对用户的用能情况进行全天候的数据收集，并分析出用户的负荷曲线，通过对负荷峰谷比的分析，获取用户用能设备的使用效率；
所述云平台模块用于，根据用户设备的使用效率进行用户能源优化，构建用户的能源架构；
应用层模块，包括微能源网模块和能源设施模块，所述能源设施模块用于，对外界的能源设备进行管理，获取外部的电力能源、热力能源和环境能源；
所述微能源网模块用于，根据获取的外部的电力能源、热力能源和环境能源结合用户的能源架构为用户提供智能负荷匹配。
进一步地，所述智能终端模块包括分析模块和传输模块，
所述分析模块用于对获取的所述电力信号、热力信号和环境信号进行分析进行合理性筛查和断点续传；合理性筛查用于判断数据有效范围，挑出传感器模块误读或外部干扰发生时造成的失效数据；断点续传用于维持数据的连续性；
所述传输模块用于将分析结果传递至平台层模块。
进一步地，所述云平台模块包括电费优化模块和能源预测模块；
所述电费优化模块用于对能源数据分析，获取现有用能曲线可供优化的空间，通过用户的实际峰值功率和变压器容量相匹配降低用户基本电费；用于通过负荷数据与潜在分布式光伏电站和储能电站进行电能耦合，结合光伏电站和储能电站的成本，选择合适的装机容量，降低用户度电电费；
能源预测模块，用于结合用户负荷数据和能源数据，分析企业的多能耦合曲线，获取用户的度电电费和基本电费的下降。
一种具有电费优化功能的能源管理装置，包括处理器及存储介质；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1～3任一项所述方法的步骤。
进一步地，该程序被处理器执行时实现权利要求1～3任一项所述方法的步骤。
根据上述技术方案，本发明的实施例至少具有以下效果：
本发明对能源数据的采集，着重获取了用户的电力信号、热力信号、环境信号等。而后由智能能源终端对所获得的数据进行传输与分析，进而通过智慧能源云平台及企业能源管理平台进行数据的分析与拟合，生成企业实际的用能情况及能效管理情况，最后为企业重组能源架构，进行规划、投资、建设智慧微能源网，实际效果着重体现在电费优化层面，经由光伏或储能的切入，实现电价的削峰填谷，合理分配电力负荷，使得企业实际的电费进行有效的优化与节约。最终达成了帮助企业实现智慧用能、智慧供能、智能负荷匹配，帮助企业降低能源成本、提升能源使用效率。
附图说明
图1为本发明具体实施方式能源管理系统的示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
本发明公开了一种具有电费优化功能的能源管理方法，包括如下步骤：
步骤1、采集用户的电力信号、热力信号和环境信号；步骤2、对获取的所述电力信号、热力信号和环境信号进行分析；步骤3、根据所述分析结果对用户的用能情况进行全天候的数据收集，并分析出用户的负荷曲线，通过对负荷峰谷比的分析，获取用户用能设备的使用效率；步骤4、根据用户设备的使用效率进行用户能源优化，构建用户的能源架构；步骤5、对外界的能源设备进行管理，获取外部的电力能源、热力能源和环境能源；步骤6、根据获取的外部的电力能源、热力能源和环境能源结合用户的能源架构为用户提供智能负荷匹配。
本发明还公开了一种具有电费优化功能的能源管理系统，该系统的如图1所示，包括如下模块：
边缘层模块，包括智能终端模块和传感器模块，所述传感器模块用于，采集用户的电力信号、热力信号和环境信号；
所述智能终端模块用于对获取的所述电力信号、热力信号和环境信号进行分析，并将分析结果传递至平台层模块；
平台层模块，所述平台层模块包括云平台模块和企业平台模块，所述企业平台模块用于，根据所述分析结果对用户的用能情况进行全天候的数据收集，并分析出用户的负荷曲线，通过对负荷峰谷比的分析，获取用户用能设备的使用效率；
所述云平台模块用于，根据用户设备的使用效率进行用户能源优化，构建用户的能源架构；
应用层模块，包括微能源网模块和能源设施模块，所述能源设施模块用于，对外界的能源设备进行管理，获取外部的电力能源、热力能源和环境能源；
所述微能源网模块用于，根据获取的外部的电力能源、热力能源和环境能源结合用户的能源架构为用户提供智能负荷匹配。
本能源管理系统是创新综合运用物联网、云计算等技术自主开发的智慧能源管理系统。可以为企业提供智慧能源一站式服务，包括企业能源信息化服务、能源数据分析、智慧用能改造、能源优化、微能源网规划和投资等。
联网边缘计算：为式创新根据用户侧能源信息化的需求，运用物联网边缘计算技术，实现对边缘数据的采集、整理、传输、控制等功能。使得用户对能源的感知和控制能力大幅加强。②能源云计算：为式创新基于云计算的框架体系，让用户以极低的成本获得能源管理能力。同时，通过云服务，可以将为式对于能源的认知赋能给广大用户，提升用户的能源管理水平。
本能源管理系统可以应用在楼宇、工厂、园区、公共建筑等多个应用场景，通过信息化的手段帮助用户获取能源使用数据，提升能源使用效率；发掘周边能源资源，进一步降低企业用能成本；增加清洁能源使用率，践行绿色发展理念。
本能源管理系统采用智能终端+传感器的方式，实现对能源数据的采集，着重获取了用户的电力信号、热力信号、环境信号等。而后由智能能源终端对所获得的数据进行传输与分析，进而通过智慧能源云平台及企业能源管理平台进行数据的分析与拟合，生成企业实际的用能情况及能效管理情况，最后为企业重组能源架构，进行规划、投资、建设智慧微能源网，实际效果着重体现在电费优化层面，经由光伏或储能的切入，实现电价的削峰填谷，合理分配电力负荷，使得企业实际的电费进行有效的优化与节约。最终达成了帮助企业实现智慧用能、智慧供能、智能负荷匹配，帮助企业降低能源成本、提升能源使用效率。
边缘层包括传感器和智能终端，信号采集装置实际是多种类型的传感器，分别进行电力信号、热力信号和环境信号(温度、湿度等)等数据的采集。
智能能源终端对采集的电力信号、热力信号和环境信号数据进行数据分析，数据分析主要是对数据进行合理性筛查和断点续传。合理性筛查指的是根据系统运行原理，判断数据有效范围，当由于传感器误读或外部干扰发生时，挑出失效数据，避免干扰数据汇集到云端造成算法误读。断点续传主要是为了维持数据的连续性，防止因外部原因造成数据中断。
边缘层将数据分析结果传递至平台层。云平台可以对企业用能情况进行全天候的数据收集，并分析出企业的负荷曲线，通过对负荷峰谷比的分析，了解企业的电力设备使用效率；通过对三项不平衡情况的分析，了解企业三项不平衡带来的能效浪费
大部分工商业用户电费分为基本电费和度电电费，基本电费根据变压器容量定，度电电费由用的市电量和电价确定。
(1)先通过对能源数据的分析，发现现有用能曲线可供优化的空间，如企业实际峰值功率远低于变压器容量，可以申请企业自行申报需量降低企业基本电费；
(2)通过负荷数据与潜在分布式光伏电站和储能电站进行电能耦合，结合光伏电站和储能电站的投资成本，选择最合适的装机容量，在保证设备投资回报的同时最大化降低企业度电电费；
(3)结合企业负荷数据和能源预测，分析企业的多能耦合曲线，综合考虑企业的度电电费和基本电费的下降。
在充分获取企业电力信号、热力信号和环境信号并进行数据分析之后，根据企业的实际用能，例如上午9点至11点及下午1点至3点为高耗能阶段，为达成电费优化及缓解电力负荷的目的，为企业设计光伏节能系统，充分将企业的现有屋顶资源进行整合使用，由光伏组件进行节能系统的搭建使用，通过光伏板转换太阳辐照资源，输送企业电力，完成在高能耗阶段的电力输入及负荷平衡。在夜间进行储能系统的搭建，于谷时段低电费阶段为储能系统充电，而后在白日高峰段将所储存的电能进行释放使用，完成削峰填谷的实际操作，为企业运作必不可免的电费支出进行了有效的优化与节约。
本发明的实施例还提供了一种具有电费优化功能的能源管理装置，包括处理器及存储介质；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行实施例一所述方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现实施例一所述方法的步骤。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请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，本申请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。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、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。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (8)
1.一种具有电费优化功能的能源管理方法，其特征在于，包括如下步骤：
采集用户的电力信号、热力信号和环境信号；
对获取的所述电力信号、热力信号和环境信号进行分析；
根据所述分析结果对用户的用能情况进行全天候的数据收集，并分析出用户的负荷曲线，通过对负荷峰谷比的分析，获取用户用能设备的使用效率；
根据用户设备的使用效率进行用户能源优化，构建用户的能源架构；
对外界的能源设备进行管理，获取外部的电力能源、热力能源和环境能源；
根据获取的外部的电力能源、热力能源和环境能源结合用户的能源架构为用户提供智能负荷匹配。
2.根据权利要求1所述的具有电费优化功能的能源管理方法，其特征在于，所述对获取的所述电力信号、热力信号和环境信号进行分析具体包括：对获取的所述电力信号、热力信号和环境信号进行分析进行合理性筛查和断点续传；合理性筛查用于判断数据有效范围，挑出传感器模块误读或外部干扰发生时造成的失效数据；断点续传用于维持数据的连续性。
3.根据权利要求1所述的具有电费优化功能的能源管理方法，其特征在于，根据用户设备的使用效率进行用户能源优化，构建用户的能源架构具体包括：
对能源数据分析，获取现有用能曲线可供优化的空间，通过用户的实际峰值功率和变压器容量相匹配降低用户基本电费；
通过负荷数据与潜在分布式光伏电站和储能电站进行电能耦合，结合光伏电站和储能电站的成本，选择合适的装机容量，降低用户度电电费；
结合用户负荷数据和能源数据，分析企业的多能耦合曲线，获取用户的度电电费和基本电费的下降。
4.一种具有电费优化功能的能源管理系统，其特征在于，包括：
边缘层模块，包括智能终端模块和传感器模块，所述传感器模块用于，采集用户的电力信号、热力信号和环境信号；
所述智能终端模块用于对获取的所述电力信号、热力信号和环境信号进行分析，并将分析结果传递至平台层模块；
平台层模块，所述平台层模块包括云平台模块和企业平台模块，所述企业平台模块用于，根据所述分析结果对用户的用能情况进行全天候的数据收集，并分析出用户的负荷曲线，通过对负荷峰谷比的分析，获取用户用能设备的使用效率；
所述云平台模块用于，根据用户设备的使用效率进行用户能源优化，构建用户的能源架构；
应用层模块，包括微能源网模块和能源设施模块，所述能源设施模块用于，对外界的能源设备进行管理，获取外部的电力能源、热力能源和环境能源；
所述微能源网模块用于，根据获取的外部的电力能源、热力能源和环境能源结合用户的能源架构为用户提供智能负荷匹配。
5.根据权利要求4一种具有电费优化功能的能源管理系统，其特征在于，所述智能终端模块包括分析模块和传输模块，
所述分析模块用于对获取的所述电力信号、热力信号和环境信号进行分析进行合理性筛查和断点续传；合理性筛查用于判断数据有效范围，挑出传感器模块误读或外部干扰发生时造成的失效数据；断点续传用于维持数据的连续性；
所述传输模块用于将分析结果传递至平台层模块。
6.根据权利要求4一种具有电费优化功能的能源管理系统，其特征在于，所述云平台模块包括电费优化模块和能源预测模块；
所述电费优化模块用于对能源数据分析，获取现有用能曲线可供优化的空间，通过用户的实际峰值功率和变压器容量相匹配降低用户基本电费；用于通过负荷数据与潜在分布式光伏电站和储能电站进行电能耦合，结合光伏电站和储能电站的成本，选择合适的装机容量，降低用户度电电费；
能源预测模块，用于结合用户负荷数据和能源数据，分析企业的多能耦合曲线，获取用户的度电电费和基本电费的下降。
7.一种具有电费优化功能的能源管理装置，其特征在于，包括处理器及存储介质；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1～3任一项所述方法的步骤。
8.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1～3任一项所述方法的步骤。
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