CN112953000B - 一种智慧社区微电网和新能源相结合的节能供电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智慧社区微电网和新能源相结合的节能供电方法，包括处理器、环境监测模块、数据采集模块、电力调节模块、负荷预测模块、网络安全模块、备用电源模块、数据存储模块和预警显示模块；本发明设置了环境监测模块，该设置从目标区域的天气环境和设备工作环境出发，对目标区域的用电量进行预警；本发明设置了数据采集模块，该设置用于采集目标区域的供电量数据和用电量数据，该设置从供电量和用电量的角度出发对供电方式进行调节，达到节能的目的；本发明设置了备用电源模块，该设置通过新能源供电方式进行充电，在突发情况下能够保证公共设施的供电，在保障安全的同时节省电力资源。

Description

一种智慧社区微电网和新能源相结合的节能供电方法
技术领域
本发明属于电力设备技术领域，具体是一种智慧社区微电网和新能源相结合的节能供电方法。
背景技术
智慧社区是指通过利用各种智能技术和方式，整合社区现有的各类服务资源，为社区群众提供政务、商务、娱乐、教育、医护及生活互助等多种便捷服务的模式。从应用方向来看，“智慧社区”应实现“以智慧政务提高办事效率，以智慧民生改善人民生活，以智慧家庭打造智能生活，以智慧小区提升社区品质”的目标。
公开号为CN106208394A的发明提供了基于云计算技术的智能节能供电系统及方法，所述系统包括智能配电箱以及云计算控制中心，所述智能配电箱包括智能断路器、主控器以及智能网关，所述智能断路器监测供电回路中用电负载的用电数据并发送给主控器；所述主控器收集智能断路器监测到的用电数据并发送至智能网关；所述智能网关将用电数据通过互联网发送至云计算控制中心，所述云计算控制中心接收到智能网关发送的用电数据并分析所述用电数据，依据节能措施产生开关控制指令，将开关控制指令通过互联网发送给智能网关；所述主控器经由智能网关获取所述开关控制指令，并控制指令控制智能断路器导通或断开用电负载的供电回路。
上述方案在一定程度上通过智能节能供电系统达到了低成本且自动控制的目的，但是上述方案并未根据用电负荷对新能源和传统能源进行合理分配，因此上述方案仍有改进的空间。
发明内容
为了解决上述方案存在的问题，本发明提供了一种智慧社区微电网和新能源相结合的节能供电方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种智慧社区微电网和新能源相结合的节能供电方法，包括处理器、环境监测模块、数据采集模块、电力调节模块、网络安全模块、备用电源模块、数据存储模块和预警显示模块；
所述环境监测模块用于对目标区域的环境信息进行实施监测，所述环境监测模块包括天气监测单元和设备监测单元，所述环境信息包括天气数据和设备工作环境数据，具体监测步骤为；
Z1：通过天气监测单元实时获取目标区域的天气数据，将目标区域的平均温度值、平均湿度值、平均太阳辐射量、平均云量和平均风速分别标记为WPt1、SPt1、TPt1、YPt1和FPt1，其中t1为天气数据获取时间；
Z2：通过设备检测单元获取设备工作环境数据，并将设备工作环境的温度值和湿度值分别标记为WDt2和SDt2，其中t2为设备工作环境数据获取时间；
Z3：通过公式
Figure BDA0002911638500000021
获取环境影响系数HYt1，其中α1、α2和α3均为预设比例系数，且α1≤α3<α2，e为自然常数；通过公式SGt2＝β1×WDt2 2+β2×SDt2 2获取设备工作环境系数SGt2，其中β1和β2为预设比例系数，且β1+β2＝1.9503；
Z4：当环境影响系数HYt1>L1且工作环境系数SGt2≤β3×L1时，通过处理器发送用电橙色预警指令至预警显示模块；当环境影响系数HYt1>L1且工作环境系数SGt2>β3×L1时，通过处理器发送用电蓝色预警指令至预警显示模块；当
Figure BDA0002911638500000031
时，通过处理器发送用电红色预警指令至预警显示模块；其中L1和L2分别为预设影响阈值和预设监测阈值，β3为预设比例系数，且|t1-t2|<5min；
Z5：通过处理器将天气数据、设备工作环境数据、用电橙色预警指令发送记录、用电蓝色预警指令发送记录和用电红色预警指令发送记录发送至数据存储模块进行存储；
所述数据采集模块用于采集目标区域的供电量数据和用电量数据，所述供电量数据包括传统供电量和新能源供电量，所述用电量数据为用电区域内智能电表的实时电流和实时电压，具体采集步骤为：
X1：通过数据采集模块实时获取传统供电量，并将其标记为CG；通过数据采集模块实时获取新能源供电量，并将其标记为XG；
X2：通过数据采集模块获取用电区域内智能电表的实时电流和实时电压，并将其分别标记为ITi和UTi，i＝1,2，……，n；i表示第i个智能电表；
X3：通过公式
Figure BDA0002911638500000032
获取目标区域内的实时用电量YDT，其中γ1为预设比例系数；
X4：根据供电量数据和用电量数据的分析结果对供电方式进行调节，所述供电方式为传统供电和新能源供电，具体分析步骤为：
XX1：数据存储模块根据指令发送记录的存储时间对指令发送记录进行从上到下的排序，排序上端为最近存储的指令发送记录；获取排序上端指令发送记录中的指令，并将其标记为ZF；
XX2：当XG≥YDT时，通过处理器发送新能源供电指令至电力调节模块；当XG<YDT≤XG+CG时，通过处理器发送协调供电指令至电力调节模块；当YDT>XG+CG，且ZF为用电蓝色预警指令或者用电红色预警指令时，通过处理器发送缩减供电指令至电力调节模块；
XX3：电力调节模块根据电力调节方案对供电方式进行调节；
X5：通过处理器发送供电量数据、用电量数据、实时用电量、新能源供电指令发送记录、协调供电指令发送记录和缩减供电指令发送记录至数据存储模块进行存储。
优选的，所述电力调节方案用于电力调节模块调节供电方式，具体方案为：
C1：当电力调节模块接收到新能源供电指令时，电力调节模块将供电方式调节为仅新能源供电；
C2：当电力调节模块接收到协调供电指令时，电力调节模块将供电方式调节为传统供电和新能源供电同时通电，传统供电的供电量为YDT-XG；
C3：当电力调节模块接收到缩减供电指令时，电力调节模块将供电方式调节为传统供电和新能源供电同时供电，且对用电区域的用电量进行缩减，具体缩减方式为：
CC1：设定居民用电、物业用电、社区用电、服务商用电和商圈用电的额定供电量分别为JE、WE、SE、FE和QE；
CC2：通过公式JE1＝δ1×JE、WE1＝δ2×WE、SE1＝δ3×SE、FE1＝δ4×FE和QE1＝δ5×QE获取居民用电、物业用电、社区用电、服务商用电和商圈用电缩减之后的供电量JE1、WE1、SE1、FE1和QE1；其中δ1、δ2、δ3、δ4和δ5为预设比例系数，且0.95≤δ1<1，0.9≤δ2<1，0.85≤δ3<0.95，0.7≤δ1<0.95和0.4≤δ1<5。
优选的，所述备用电源模块用于突发情况下为公共设施供电，所述备用电源模块包括若干锂电池，所述突发情况是指供电设备故障引起的断电，所述公共设施包括公共卫生间、路灯和应急灯；当没有突发情况发生时，公共设施采用新能源供电，且通过新能源供电方式对若干锂电池进行充电；当出现突发情况时，公共设施采用锂电池进行供电。
优选的，所述预警显示模块用于实时显示监测数据并进行预警，所述预警显示模块包括显示单元和报警灯，所述监测数据包括天气数据、设备工作环境数据、供电量数据和用电量数据，所述显示单元用于实时显示监测数据的数值；当预警显示模块接收到用电橙色预警指令时，将报警灯设置为橙色闪烁状态；当预警显示模块接收到用电蓝色预警指令时，将报警灯设置为蓝色闪烁状态；当预警显示模块接收到用电红色预警指令时，将报警灯设置为红色闪烁状态。
优选的，所述网络安全模块用于监测非法窃电行为，具体监测步骤为：
V1：通过处理器获取数据存储模块中目标区域t3小时的预设用电费用L3；
V2：通过公式
Figure BDA0002911638500000051
获取目标区域t3小时的实际用电费用YF，其中θ1为预设比例系数，t3为预设时间值；
V3：当YF<θ2×L3+θ3时，处理器不发送任何指令；当YF>θ2×L3+θ3时，通过处理器发送窃电威胁指令至预警显示模块，其中θ2和θ3为预设比例系数。
优选的，所述天气数据包括目标区域的平均温度值、平均湿度值、平均太阳辐射量、平均云量和平均风速，所述设备工作环境数据包括设备工作环境的温度值和湿度值。
优选的，所述用电区域包括居民用电、物业用电、社区用电、服务商用电和商圈用电；所述指令发送记录包括用电橙色预警指令发送记录、用电蓝色预警指令发送记录和用电红色预警指令发送记录。
优选的，所述目标区域为社区管辖区域，所述天气数据包括目标区域的平均温度、平均湿度、平均太阳辐射量、平均云量和平均风速，所述设备工作环境数据包括工作环境的温度和湿度；所述设备为目标区域内的若干智能电表，若干所述智能电表内部均设置于温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器与环境监测模块无线连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明设置了环境监测模块，该设置用于对目标区域的环境信息进行实施监测，通过天气监测单元实时获取目标区域的天气数据，将目标区域的平均温度值、平均湿度值、平均太阳辐射量、平均云量和平均风速，通过设备检测单元获取设备工作环境数据，并将设备工作环境的温度值和湿度值；通过公式分别获取环境影响系数和设备工作环境系数，并根据环境影响系数和设备工作环境系数与预设阈值的对比关系，发送对应的高温报警指令至预警显示模块；该设置从目标区域的天气环境和设备工作环境出发，对目标区域的用电量进行预警；
2、本发明设置了数据采集模块，该设置用于采集目标区域的供电量数据和用电量数据，通过数据采集模块实时获取传统供电量和新能源供电量，通过数据采集模块获取用电区域内智能电表的实时电流和实时电压，通过公式获取目标区域内的实时用电量，根据供电量数据和用电量数据的分析结果对供电方式进行调节；该设置从供电量和用电量的角度出发对供电方式进行调节，达到节能的目的；
3、本发明设置了备用电源模块，该设置用于突发情况下为公共设施供电，当没有突发情况发生时，公共设施采用新能源供电，且通过新能源供电方式对若干锂电池进行充电；当出现突发情况时，公共设施采用锂电池进行供电；该设置通过新能源供电方式进行充电，在突发情况下能够保证公共设施的供电，在保障安全的同时节省电力资源；本发明设置了网络安全模块，该设置用于监测非法窃电行为，进一步保证了电力资源不被浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的原理示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种智慧社区微电网和新能源相结合的节能供电方法，包括处理器、环境监测模块、数据采集模块、电力调节模块、负荷预测模块、网络安全模块、备用电源模块、数据存储模块和预警显示模块；
环境监测模块用于对目标区域的环境信息进行实施监测，环境监测模块包括天气监测单元和设备监测单元，环境信息包括天气数据和设备工作环境数据，具体监测步骤为；
Z1：通过天气监测单元实时获取目标区域的天气数据，将目标区域的平均温度值、平均湿度值、平均太阳辐射量、平均云量和平均风速分别标记为WPt1、SPt1、TPt1、YPt1和FPt1，其中t1为天气数据获取时间；
Z2：通过设备检测单元获取设备工作环境数据，并将设备工作环境的温度值和湿度值分别标记为WDt2和SDt2，其中t2为设备工作环境数据获取时间；
Z3：通过公式
Figure BDA0002911638500000081
获取环境影响系数HYt1，其中α1、α2和α3均为预设比例系数，且α1≤α3<α2，e为自然常数；通过公式SGt2＝β1×WDt2 2+β2×SDt2 2获取设备工作环境系数SGt2，其中β1和β2为预设比例系数，且β1+β2＝1.9503；
Z4：当环境影响系数HYt1>L1且工作环境系数SGt2≤β3×L1时，通过处理器发送用电橙色预警指令至预警显示模块；当环境影响系数HYt1>L1且工作环境系数SGt2>β3×L1时，通过处理器发送用电蓝色预警指令至预警显示模块；当
Figure BDA0002911638500000082
时，通过处理器发送用电红色预警指令至预警显示模块；其中L1和L2分别为预设影响阈值和预设监测阈值，β3为预设比例系数，且|t1-t2|<5min；
Z5：通过处理器将天气数据、设备工作环境数据、用电橙色预警指令发送记录、用电蓝色预警指令发送记录和用电红色预警指令发送记录发送至数据存储模块进行存储；
数据采集模块用于采集目标区域的供电量数据和用电量数据，供电量数据包括传统供电量和新能源供电量，用电量数据为用电区域内智能电表的实时电流和实时电压，具体采集步骤为：
X1：通过数据采集模块实时获取传统供电量，并将其标记为CG；通过数据采集模块实时获取新能源供电量，并将其标记为XG；
X2：通过数据采集模块获取用电区域内智能电表的实时电流和实时电压，并将其分别标记为ITi和UTi，i＝1,2，……，n；i表示第i个智能电表；
X3：通过公式
Figure BDA0002911638500000091
获取目标区域内的实时用电量YDT，其中γ1为预设比例系数；
X4：根据供电量数据和用电量数据的分析结果对供电方式进行调节，供电方式为传统供电和新能源供电，具体分析步骤为：
XX1：数据存储模块根据指令发送记录的存储时间对指令发送记录进行从上到下的排序，排序上端为最近存储的指令发送记录；获取排序上端指令发送记录中的指令，并将其标记为ZF；
XX2：当XG≥YDT时，通过处理器发送新能源供电指令至电力调节模块；当XG<YDT≤XG+CG时，通过处理器发送协调供电指令至电力调节模块；当YDT>XG+CG，且ZF为用电蓝色预警指令或者用电红色预警指令时，通过处理器发送缩减供电指令至电力调节模块；
XX3：电力调节模块根据电力调节方案对供电方式进行调节；
X5：通过处理器发送供电量数据、用电量数据、实时用电量、新能源供电指令发送记录、协调供电指令发送记录和缩减供电指令发送记录至数据存储模块进行存储。
电力调节方案用于电力调节模块调节供电方式，具体方案为：
C1：当电力调节模块接收到新能源供电指令时，电力调节模块将供电方式调节为仅新能源供电；
C2：当电力调节模块接收到协调供电指令时，电力调节模块将供电方式调节为传统供电和新能源供电同时通电，传统供电的供电量为YDT-XG；
C3：当电力调节模块接收到缩减供电指令时，电力调节模块将供电方式调节为传统供电和新能源供电同时供电，且对用电区域的用电量进行缩减，具体缩减方式为：
CC1：设定居民用电、物业用电、社区用电、服务商用电和商圈用电的额定供电量分别为JE、WE、SE、FE和QE；
CC2：通过公式JE1＝δ1×JE、WE1＝δ2×WE、SE1＝δ3×SE、FE1＝δ4×FE和QE1＝δ5×QE获取居民用电、物业用电、社区用电、服务商用电和商圈用电缩减之后的供电量JE1、WE1、SE1、FE1和QE1；其中δ1、δ2、δ3、δ4和δ5为预设比例系数，且0.95≤δ1<1，0.9≤δ2<1，0.85≤δ3<0.95，0.7≤δ1<0.95和0.4≤δ1<5。
备用电源模块用于突发情况下为公共设施供电，备用电源模块包括若干锂电池，突发情况是指供电设备故障引起的断电，公共设施包括公共卫生间、路灯和应急灯；当没有突发情况发生时，公共设施采用新能源供电，且通过新能源供电方式对若干锂电池进行充电；当出现突发情况时，公共设施采用锂电池进行供电。
预警显示模块用于实时显示监测数据并进行预警，预警显示模块包括显示单元和报警灯，监测数据包括天气数据、设备工作环境数据、供电量数据和用电量数据，显示单元用于实时显示监测数据的数值；当预警显示模块接收到用电橙色预警指令时，将报警灯设置为橙色闪烁状态；当预警显示模块接收到用电蓝色预警指令时，将报警灯设置为蓝色闪烁状态；当预警显示模块接收到用电红色预警指令时，将报警灯设置为红色闪烁状态。
网络安全模块用于监测非法窃电行为，具体监测步骤为：
V1：通过处理器获取数据存储模块中目标区域t3小时的预设用电费用L3；
V2：通过公式
Figure BDA0002911638500000111
获取目标区域t3小时的实际用电费用YF，其中θ1为预设比例系数，t3为预设时间值；
V3：当YF<θ2×L3+θ3时，处理器不发送任何指令；当YF>θ2×L3+θ3时，通过处理器发送窃电威胁指令至预警显示模块，其中θ2和θ3为预设比例系数。
天气数据包括目标区域的平均温度值、平均湿度值、平均太阳辐射量、平均云量和平均风速，设备工作环境数据包括设备工作环境的温度值和湿度值。
用电区域包括居民用电、物业用电、社区用电、服务商用电和商圈用电；指令发送记录包括用电橙色预警指令发送记录、用电蓝色预警指令发送记录和用电红色预警指令发送记录。
目标区域为社区管辖区域，天气数据包括目标区域的平均温度、平均湿度、平均太阳辐射量、平均云量和平均风速，设备工作环境数据包括工作环境的温度和湿度；设备为目标区域内的若干智能电表，若干智能电表内部均设置于温度传感器和湿度传感器，温度传感器和湿度传感器与环境监测模块无线连接。
负荷预测模块用于根据目标区域的历史数据对用电量进行预测，历史数据包括历史监测数据和历史指令数据，历史监测数据包括目标区域的平均温度值、平均湿度值、平均太阳辐射量、平均云量、平均风速和环境影响系数，历史指令数据包括用电橙色预警指令、用电蓝色预警指令和用电红色预警指令；具体预测步骤为：
N1：通过处理器从数据存储模块获取目标区域的历史数据；
N2：利用历史数据对预测模型进行训练，预测模型为RBF神经网络，具体预测步骤为：
NN1：设定历史监测数据为模型输入数据，设定历史指令数据为0、1和2，其中0表示用电橙色预警指令，1为用电蓝色预警指令，2为用电红色预警指令，将模型输入数据和模型输出数据进行归一化；
NN2：设置RBF神经网络模型结构为单隐含层结构，传递函数选择高斯函数，模型训练次数设置为
Figure BDA0002911638500000122
模型误差为ω；
NN3：将模型输入数据和模型输出数据带入RBF神经网络进行训练，直到训练次数达到
Figure BDA0002911638500000121
且模型误差达到ω为止；将训练完成的RBF神经网络模型发送至数据存储模块进行存储；
N3：将获取未来M天的天气数据归一化之后输入至训练完成的RBF神经网络模型，当RBF神经网络模型输出结果为0时，通过处理器发送低峰用电提示指令至预警显示模块，当RBF神经网络模型输出结果为1时，通过处理器发送高峰用电预警指令至预警显示模块。
上述公式均是去量化取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况设定。
本发明的工作原理：
通过环境监测模块对目标区域的环境信息进行实施监测，通过天气监测单元实时获取目标区域的天气数据，将目标区域的平均温度值、平均湿度值、平均太阳辐射量、平均云量和平均风速，通过设备检测单元获取设备工作环境数据，并将设备工作环境的温度值和湿度值；通过公式分别获取环境影响系数和设备工作环境系数，并根据环境影响系数和设备工作环境系数与预设阈值的对比关系，发送对应的高温报警指令至预警显示模块；
通过数据采集模块采集目标区域的供电量数据和用电量数据，通过数据采集模块实时获取传统供电量和新能源供电量，通过数据采集模块获取用电区域内智能电表的实时电流和实时电压，通过公式获取目标区域内的实时用电量，根据供电量数据和用电量数据的分析结果对供电方式进行调节；
备用电源模块用于突发情况下为公共设施供电，当没有突发情况发生时，公共设施采用新能源供电，且通过新能源供电方式对若干锂电池进行充电；当出现突发情况时，公共设施采用锂电池进行供电；
预警显示模块用于实时显示监测数据并进行预警，预警显示模块包括显示单元和报警灯，监测数据包括天气数据、设备工作环境数据、供电量数据和用电量数据，显示单元用于实时显示监测数据的数值；当预警显示模块接收到用电橙色预警指令时，将报警灯设置为橙色闪烁状态；当预警显示模块接收到用电蓝色预警指令时，将报警灯设置为蓝色闪烁状态；当预警显示模块接收到用电红色预警指令时，将报警灯设置为红色闪烁状态。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种智慧社区微电网和新能源相结合的节能供电方法，其特征在于，包括处理器、环境监测模块、数据采集模块、电力调节模块、网络安全模块、备用电源模块、数据存储模块和预警显示模块；
所述处理器分别与环境监测模块、数据采集模块、电力调节模块、网络安全模块、负荷预测模块、预警显示模块、数据存储模块、备用电源模块通信和/或电气连接，且所述数据存储模块和预警显示模块通信和/或电气连接；
所述环境监测模块用于对目标区域的环境信息进行实施监测，所述环境监测模块包括天气监测单元和设备监测单元，所述环境信息包括天气数据和设备工作环境数据，具体监测步骤为；
Z1：通过天气监测单元实时获取目标区域的天气数据，将目标区域的平均温度值、平均湿度值、平均太阳辐射量、平均云量和平均风速分别标记为WPt1、SPt1、TPt1、YPt1和FPt1，其中t1为天气数据获取时间；
Z2：通过设备检测单元获取设备工作环境数据，并将设备工作环境的温度值和湿度值分别标记为WDt2和SDt2，其中t2为设备工作环境数据获取时间；
Z3：通过公式
Figure FDA0003562801620000011
获取环境影响系数HYt1，其中α1、α2和α3均为预设比例系数，且α1≤α3＜α2，e为自然常数；通过公式SGt2＝β1×WDt2 2+β2×SDt2 2获取设备工作环境系数SGt2，其中β1和β2为预设比例系数，且β1+β2＝1.9503；
Z4：当环境影响系数HYt1＞L1且工作环境系数SGt2≤β3×L1时，通过处理器发送用电橙色预警指令至预警显示模块；当环境影响系数HYt1＞L1且工作环境系数SGt2＞β3×L1时，通过处理器发送用电蓝色预警指令至预警显示模块；当
Figure FDA0003562801620000012
时，通过处理器发送用电红色预警指令至预警显示模块；其中L1和L2分别为预设影响阈值和预设监测阈值，β3为预设比例系数，且|t1-t2|＜5min；
Z5：通过处理器将天气数据、设备工作环境数据、用电橙色预警指令发送记录、用电蓝色预警指令发送记录和用电红色预警指令发送记录发送至数据存储模块进行存储；
所述数据采集模块用于采集目标区域的供电量数据和用电量数据，所述供电量数据包括传统供电量和新能源供电量，所述用电量数据为用电区域内智能电表的实时电流和实时电压，具体采集步骤为：
X1：通过数据采集模块实时获取传统供电量，并将其标记为CG；通过数据采集模块实时获取新能源供电量，并将其标记为XG；
X2：通过数据采集模块获取用电区域内智能电表的实时电流和实时电压，并将其分别标记为ITi和UTi，i＝1，2，……，n；i表示第i个智能电表；
X3：通过公式
Figure FDA0003562801620000021
获取目标区域内的实时用电量YDT，其中γ1为预设比例系数；
X4：根据供电量数据和用电量数据的分析结果对供电方式进行调节，所述供电方式为传统供电和新能源供电，具体分析步骤为：
XX1：数据存储模块根据指令发送记录的存储时间对指令发送记录进行从上到下的排序，排序上端为最近存储的指令发送记录；获取排序上端指令发送记录中的指令，并将其标记为ZF；
XX2：当XG≥YDT时，通过处理器发送新能源供电指令至电力调节模块；当XG＜YDT≤XG+CG时，通过处理器发送协调供电指令至电力调节模块；当YDT＞XG+CG，且ZF为用电蓝色预警指令或者用电红色预警指令时，通过处理器发送缩减供电指令至电力调节模块；
XX3：电力调节模块根据电力调节方案对供电方式进行调节；
X5：通过处理器发送供电量数据、用电量数据、实时用电量、新能源供电指令发送记录、协调供电指令发送记录和缩减供电指令发送记录至数据存储模块进行存储。
2.根据权利要求1所述的一种智慧社区微电网和新能源相结合的节能供电方法，其特征在于，所述电力调节方案用于电力调节模块调节供电方式，具体方案为：
C1：当电力调节模块接收到新能源供电指令时，电力调节模块将供电方式调节为仅新能源供电；
C2：当电力调节模块接收到协调供电指令时，电力调节模块将供电方式调节为传统供电和新能源供电同时通电，传统供电的供电量为YDT-XG；
C3：当电力调节模块接收到缩减供电指令时，电力调节模块将供电方式调节为传统供电和新能源供电同时供电，且对用电区域的用电量进行缩减，具体缩减方式为：
CC1：设定居民用电、物业用电、社区用电、服务商用电和商圈用电的额定供电量分别为JE、WE、SE、FE和QE；
CC2：通过公式JE1＝δ1×JE、WE1＝δ2×WE、SE1＝δ3×SE、FE1＝δ4×FE和QE1＝δ5×QE获取居民用电、物业用电、社区用电、服务商用电和商圈用电缩减之后的供电量JE1、WE1、SE1、FE1和QE1；其中δ1、δ2、δ3、δ4和δ5为预设比例系数，且0.95≤δ1＜1，0.9≤δ2＜1，0.85≤δ3＜0.95，0.7≤δ1＜0.95和0.4≤δ1＜5。
3.根据权利要求1所述的一种智慧社区微电网和新能源相结合的节能供电方法，其特征在于，所述备用电源模块用于突发情况下为公共设施供电，所述备用电源模块包括若干锂电池，所述突发情况是指供电设备故障引起的断电，所述公共设施包括公共卫生间、路灯和应急灯；当没有突发情况发生时，公共设施采用新能源供电，且通过新能源供电方式对若干锂电池进行充电；当出现突发情况时，公共设施采用锂电池进行供电。
4.根据权利要求1所述的一种智慧社区微电网和新能源相结合的节能供电方法，其特征在于，所述预警显示模块用于实时显示监测数据并进行预警，所述预警显示模块包括显示单元和报警灯，所述监测数据包括天气数据、设备工作环境数据、供电量数据和用电量数据，所述显示单元用于实时显示监测数据的数值；当预警显示模块接收到用电橙色预警指令时，将报警灯设置为橙色闪烁状态；当预警显示模块接收到用电蓝色预警指令时，将报警灯设置为蓝色闪烁状态；当预警显示模块接收到用电红色预警指令时，将报警灯设置为红色闪烁状态。
5.根据权利要求1所述的一种智慧社区微电网和新能源相结合的节能供电方法，其特征在于，所述网络安全模块用于监测非法窃电行为，具体监测步骤为：
V1：通过处理器获取数据存储模块中目标区域t3小时的预设用电费用L3；
V2：通过公式
Figure FDA0003562801620000041
获取目标区域t3小时的实际用电费用YF，其中θ1为预设比例系数，t3为预设时间值；
V3：当YF＜θ2×L3+θ3时，处理器不发送任何指令；当YF＞θ2×L3+θ3时，通过处理器发送窃电威胁指令至预警显示模块，其中θ2和θ3为预设比例系数。
6.根据权利要求1所述的一种智慧社区微电网和新能源相结合的节能供电方法，其特征在于，所述天气数据包括目标区域的平均温度值、平均湿度值、平均太阳辐射量、平均云量和平均风速，所述设备工作环境数据包括设备工作环境的温度值和湿度值。
7.根据权利要求1所述的一种智慧社区微电网和新能源相结合的节能供电方法，其特征在于，所述用电区域包括居民用电、物业用电、社区用电、服务商用电和商圈用电；所述指令发送记录包括用电橙色预警指令发送记录、用电蓝色预警指令发送记录和用电红色预警指令发送记录。
8.根据权利要求1所述的一种智慧社区微电网和新能源相结合的节能供电方法，其特征在于，所述目标区域为社区管辖区域，所述天气数据包括目标区域的平均温度、平均湿度、平均太阳辐射量、平均云量和平均风速，所述设备工作环境数据包括工作环境的温度和湿度；所述设备为目标区域内的若干智能电表，若干所述智能电表内部均设置于温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器与环境监测模块无线连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114937992B (zh) * 2022-07-21 2022-11-04 国网湖北省电力有限公司经济技术研究院 输变电节能方法及系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107482773A (zh) * 2017-08-14 2017-12-15 杭州中恒云能源互联网技术有限公司 一种基于互联网+的微电网能量管理系统及方法
CN110876126A (zh) * 2020-01-17 2020-03-10 四川众兴华业市政照明工程有限公司 一种基于智慧路灯的城市控制管理系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101630840B (zh) * 2009-08-12 2011-06-08 电子科技大学 微电网能量智能控制系统
CN104701882A (zh) * 2015-03-25 2015-06-10 成都鼎智汇科技有限公司 一种可自动实现能量平衡的微电网系统的监控方法
CN109412148B (zh) * 2018-10-18 2022-04-12 中国科学院广州能源研究所 计及环境成本与实时电价的可平移负荷模型构建方法
CN110707737B (zh) * 2019-11-28 2021-09-28 国网内蒙古东部电力有限公司经济技术研究院 一种基于云计算的高渗透新能源电网电池容量配置方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107482773A (zh) * 2017-08-14 2017-12-15 杭州中恒云能源互联网技术有限公司 一种基于互联网+的微电网能量管理系统及方法
CN110876126A (zh) * 2020-01-17 2020-03-10 四川众兴华业市政照明工程有限公司 一种基于智慧路灯的城市控制管理系统

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