CN113916282A - 一种自适应的综合能源系统评估方法和装置 - Google Patents

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徐椤赟
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Abstract

本发明公开了一种自适应的综合能源系统评估方法和装置，包括烟气输入接口、模拟量输入接口、数字量输入接口、数据通信输入接口、环境数据接口、负荷数据接口、烟气输出通道、烟气采集与处理设备、数据采集与处理设备、通信数据处理设备、环境数据处理设备、负荷数据处理设备、光伏发电设备、电池、集中分析和控制设备、电源转换设备、电源开关一、电源开关二、电源开关三、TCP/IP输出设备、串口通信输出设备、IEC61850数据通信输出设备、数字量输出设备、模拟量输出设备和交流电输入接口，形成高度集成化的综合能源一体化测试装置，实现多种类型能源在线测试和评估，支持户外长时间测试和移动检测。

Description

一种自适应的综合能源系统评估方法和装置
技术领域
本发明涉及一种自适应的综合能源系统评估方法和装置，主要应用于分布式能源、综合能源系统。
背景技术
综合能源的领域涵盖冷、热、电、气等多种能源系统，是面向能源系统终端，以用户需求为导向，通过能源品种组合或系统集成、能源技术或商业模式创新等方式，使用户收益或满足感得到提升的行为。
对于分布式光伏、燃气分布式能源、电储能系统、用户侧电能等检测评估，常规方法只能通过分别对电气参数、热力参数、用户侧负荷等进行现场取数和检测，比如功率表、烟气分析仪、热量计、流量计、温度表、压力表、电能质量分析仪、录波器等仪器仪表，同时这些仪器需要接交流电源或使用电池，户外无法长时间使用。由于仪器种类多、数据量大、测试对象和环境差异大等原因，导致对于包含多个种类的能源系统测试存在现场工作量大、测试步骤多、数据同步性低、后期需要多环节数据分析、无法长时间户外测试等问题。同时无法通过测试仪器输出控制信号，无法实现与测试对象的实时通信，在由于测试导致的安全故障或紧急情况下，无法实现自主识别和自动保护等。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种自适应的综合能源系统评估方法和装置。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种自适应的综合能源系统评估装置，其特征是，包括烟气输入接口、模拟量输入接口、数字量输入接口、数据通信输入接口、环境数据接口、负荷数据接口、烟气输出通道、烟气采集与处理设备、数据采集与处理设备、通信数据处理设备、环境数据处理设备、负荷数据处理设备、光伏发电设备、电池、集中分析和控制设备、电源转换设备、电源开关一、电源开关二、电源开关三、TCP/IP输出设备、串口通信输出设备、IEC61850数据通信输出设备、数字量输出设备、模拟量输出设备和交流电输入接口；所述烟气输入接口与烟气采集与处理设备连接，所述烟气输出通道与烟气采集与处理设备连接，所述模拟量输入接口和数字量输入接口均与数据采集与处理设备连接，所述数据通信输入接口与通信数据处理设备连接，所述环境数据接口与环境数据处理设备连接，所述负荷数据接口与负荷数据处理设备连接；所述光伏发电设备与电池连接，所述电池分别与烟气采集与处理设备、数据采集与处理设备、通信数据处理设备、环境数据处理设备和负荷数据处理设备连接，所述电池还与光伏发电设备和集中分析和控制设备连接，所述集中分析和控制设备与烟气采集与处理设备、数据采集与处理设备、通信数据处理设备、环境数据处理设备、负荷数据处理设备、TCP/IP输出设备、串口通信输出设备、IEC61850数据通信输出设备、数字量输出设备和模拟量输出设备连接；所述电源转换设备与电源开关一、电源开关二、电源开关三和交流电输入接口连接。
工作方法：
1、多类型能源、多通道数据的实时采集。通过烟气输入接口、模拟量输入接口、数字量输入接口、数据通信输入接口、环境数据接口和负荷数据接口实现多类型、多通道能源的数据采集，从而满足同时对分布式光伏、燃气分布式能源、电池储能、生物质、用户侧负荷等数据采集。
2、多类型能源数据实时在线分析。通过烟气输入接口、模拟量输入接口、数字量输入接口、数据通信输入接口、环境数据接口和负荷数据接口分别与集中分析和控制设备数据通信，集中分析和控制设备实时采集数据进行分析。
3、自适应环境检测和模式识别。根据负荷数据处理设备和电源转换设备识别测试状态和环境状态，集中分析和控制设备通过环境和电源参数显示测试环境状态和模式。
4、电源自动切换功能。电源转换设备实现是否有交流电，并将数据发送至集中分析和控制设备，集中分析和控制设备根据电源转换设备和电池的状态控制电源开关一、电源开关二和电源开关三的状态，自动识别并切换供电模式。
5、长时间户外测试功能。通过光伏发电设备实时为电池充电，通过电池实现为设备供电，满足在无交流电情况下的长时间户外测试要求。
6、具有多通道控制输出的综合能源评估功能。具备TCP/IP输出、串口通信输出、IEC61850数据通信输出、数字量输出和模拟量输出通道，可满足不同外部通信需求。
7、具有保护的自主可控的综合能源测试功能。配置多通道输入和输出设备，支持TCP/IP、串口通信、IEC61850通信、数字量和模拟量等不同协议，并根据集中分析和控制设备实时检测和评估，自动判别测试对象状态，如发现故障或异常自动通过输出设备发信号至测试对象，从而自主保护测试对象，具备主动保护功能。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：（1）具备多种类型的能源在线测试和评估方式；（2）具有高度集成化的综合能源一体化测试装置；（3）具备蓄电池，装置顶部配置光伏板，支持户外长时间测试和移动检测；（4）具有多通道数据接口和输入功能；（5）具有自适应通信和检测功能；（6）具有多种信号和控制输出的测试系统；（7）具有保护功能的自主可控的综合能源测试方法和装置。
附图说明
图1是本发明的装置结构示意图。
图中：烟气输入接口1、模拟量输入接口2、数字量输入接口3、数据通信输入接口4、环境数据接口5、负荷数据接口6、烟气输出通道7、烟气采集与处理设备8、数据采集与处理设备9、通信数据处理设备10、环境数据处理设备11、负荷数据处理设备12、光伏发电设备13、电池14、集中分析和控制设备15、电源转换设备16、电源开关一17、电源开关二18、电源开关三19、TCP/IP输出设备20、串口通信输出设备21、IEC61850数据通信输出设备22、数字量输出设备23、模拟量输出设备24、交流电输入接口25。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例。
参见图1，本实施例中，一种自适应的综合能源系统评估装置，包括烟气输入接口1、模拟量输入接口2、数字量输入接口3、数据通信输入接口4、环境数据接口5、负荷数据接口6、烟气输出通道7、烟气采集与处理设备8、数据采集与处理设备9、通信数据处理设备10、环境数据处理设备11、负荷数据处理设备12、光伏发电设备13、电池14、集中分析和控制设备15、电源转换设备16、电源开关一17、电源开关二18、电源开关三19、TCP/IP输出设备20、串口通信输出设备21、IEC61850数据通信输出设备22、数字量输出设备23、模拟量输出设备24和交流电输入接口25；烟气输入接口1与烟气采集与处理设备8通过管道连接，烟气输出通道7与烟气采集与处理设备8连接，模拟量输入接口2和数字量输入接口3均与数据采集与处理设备9通过电缆连接，数据通信输入接口4与通信数据处理设备10通过网线连接，环境数据接口5与环境数据处理设备11通过通信线连接，负荷数据接口6与负荷数据处理设备12通过通讯线连接；光伏发电设备13与电池14通过电缆连接，电池14分别与烟气采集与处理设备8、数据采集与处理设备9、通信数据处理设备10、环境数据处理设备11和负荷数据处理设备12连接，电池14还与光伏发电设备13和集中分析和控制设备15通过电缆连接，集中分析和控制设备15与烟气采集与处理设备8、数据采集与处理设备9、通信数据处理设备10、环境数据处理设备11、负荷数据处理设备12、TCP/IP输出设备20、串口通信输出设备21、IEC61850数据通信输出设备22、数字量输出设备23和模拟量输出设备24通过通讯线连接；电源转换设备16与电源开关一17、电源开关二18、电源开关三19和交流电输入接口25通过电缆连接。
工作方法：
1、多类型能源、多通道数据的实时采集。通过烟气输入接口1、模拟量输入接口2、数字量输入接口3、数据通信输入接口4、环境数据接口5和负荷数据接口6实现多类型、多通道能源的数据采集，从而满足同时对分布式光伏、燃气分布式能源、电池储能、生物质、用户侧负荷等数据采集。
2、多类型能源数据实时在线分析。通过烟气输入接口1、模拟量输入接口2、数字量输入接口3、数据通信输入接口4、环境数据接口5和负荷数据接口6分别与集中分析和控制设备15数据通信，集中分析和控制设备15实时采集数据进行分析。
3、自适应环境检测和模式识别。根据负荷数据处理设备12和电源转换设备16识别测试状态和环境状态，集中分析和控制设备15通过环境和电源参数显示测试环境状态和模式。
4、电源自动切换功能。电源转换设备16实现是否有交流电，并将数据发送至集中分析和控制设备15，集中分析和控制设备15根据电源转换设备16和电池14的状态控制电源开关一17、电源开关二18和电源开关三19的状态，自动识别并切换供电模式。
5、长时间户外测试功能。通过光伏发电设备13实时为电池14充电，通过电池14实现为设备供电，满足在无交流电情况下的长时间户外测试要求。
6、具有多通道控制输出的综合能源评估功能。具备TCP/IP输出、串口通信输出、IEC61850数据通信输出、数字量输出和模拟量输出通道，可满足不同外部通信需求。
7、具有保护的自主可控的综合能源测试功能。配置多通道输入和输出设备，支持TCP/IP、串口通信、IEC61850通信、数字量和模拟量等不同协议，并根据集中分析和控制设备15实时检测和评估，自动判别测试对象状态，如发现故障或异常自动通过输出设备发信号至测试对象，从而自主保护测试对象，具备主动保护功能。
本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种自适应的综合能源系统评估装置，其特征是，包括烟气输入接口（1）、模拟量输入接口（2）、数字量输入接口（3）、数据通信输入接口（4）、环境数据接口（5）、负荷数据接口（6）、烟气输出通道（7）、烟气采集与处理设备（8）、数据采集与处理设备（9）、通信数据处理设备（10）、环境数据处理设备（11）、负荷数据处理设备（12）、光伏发电设备（13）、电池（14）、集中分析和控制设备（15）、电源转换设备（16）、电源开关一（17）、电源开关二（18）、电源开关三（19）、TCP/IP输出设备（20）、串口通信输出设备（21）、IEC61850数据通信输出设备（22）、数字量输出设备（23）、模拟量输出设备（24）和交流电输入接口（25）；所述烟气输入接口（1）与烟气采集与处理设备（8）连接，所述烟气输出通道（7）与烟气采集与处理设备（8）连接，所述模拟量输入接口（2）和数字量输入接口（3）均与数据采集与处理设备（9）连接，所述数据通信输入接口（4）与通信数据处理设备（10）连接，所述环境数据接口（5）与环境数据处理设备（11）连接，所述负荷数据接口（6）与负荷数据处理设备（12）连接；所述光伏发电设备（13）与电池（14）连接，所述电池（14）分别与烟气采集与处理设备（8）、数据采集与处理设备（9）、通信数据处理设备（10）、环境数据处理设备（11）和负荷数据处理设备（12）连接，所述电池（14）还与光伏发电设备（13）和集中分析和控制设备（15）连接，所述集中分析和控制设备（15）与烟气采集与处理设备（8）、数据采集与处理设备（9）、通信数据处理设备（10）、环境数据处理设备（11）、负荷数据处理设备（12）、TCP/IP输出设备（20）、串口通信输出设备（21）、IEC61850数据通信输出设备（22）、数字量输出设备（23）和模拟量输出设备（24）连接；所述电源转换设备（16）与电源开关一（17）、电源开关二（18）、电源开关三（19）和交流电输入接口（25）连接。
2.一种如权利要求1所述的自适应的综合能源系统评估装置的工作方法，其特征是，具体如下：
1）多类型能源、多通道数据实时采集；通过烟气输入接口（1）、模拟量输入接口（2）、数字量输入接口（3）、数据通信输入接口（4）、环境数据接口（5）和负荷数据接口（6）实现多类型、多通道能源数据采集，满足同时对分布式光伏、燃气分布式能源、电池储能、生物质、用户侧负荷的数据采集；
2）多类型能源数据实时在线分析；通过烟气输入接口（1）、模拟量输入接口（2）、数字量输入接口（3）、数据通信输入接口（4）、环境数据接口（5）和负荷数据接口（6）分别与集中分析和控制设备（15）数据通信，集中分析和控制设备（15）实时采集数据进行分析；
3）自适应环境检测和模式识别；根据负荷数据处理设备（12）和电源转换设备（16）识别测试状态和环境状态，集中分析和控制设备（15）通过环境和电源参数显示测试环境状态和模式；
4）电源自动切换；电源转换设备（16）实现是否有交流电，并将数据发送至集中分析和控制设备（15），集中分析和控制设备（15）根据电源转换设备（16）和电池（14）的状态控制电源开关一（17）、电源开关二（18）和电源开关三（19）的状态，自动识别并切换供电模式；
5）长时间户外测试；通过光伏发电设备（13）实时为电池（14）充电，通过电池（14）实现为设备供电，满足在无交流电情况下长时间户外测试要求；
6）多通道控制输出的综合能源评估；通过TCP/IP输出、串口通信输出、IEC61850数据通信输出、数字量输出和模拟量输出通道，满足不同外部通信需求；
7）具有保护的自主可控的综合能源测试；配置多通道输入和输出设备，支持TCP/IP、串口通信、IEC61850通信、数字量和模拟量不同协议，并根据集中分析和控制设备（15）实时检测和评估，自动判别测试对象状态，如发现故障或异常自动通过输出设备发信号至测试对象，从而自主保护测试对象。
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