CN114662867A - 智慧农业集群柔性调度系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种农业用电控制技术领域,是一种智慧农业集群柔性调度系统及方法,前者包括土地墒情监测装置采集土地状态数据;机井监测装置采集机井的机井相关数据;负荷监测装置采集配电线路负荷数据;台区融合终端接收及传输数据;信息集中管理总站制定机井群负荷柔性调度策略;北斗远程控制装置执行配电线路远程控制。本发明对土地状态、机井运行、机井用电、配电线路负荷进行实时监测,利用监测获得的数据制定机井群负荷柔性调度策略,并输出对应的控制指令,实现远程控制,完成机井群负荷柔性调度策略的执行,从而实现用户负荷精准控制和有序用电管理,减轻灌溉高峰期电网运行压力,兼顾农业灌溉用电需求的同时最大限度满足社会用电需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种农业用电控制技术领域,是一种智慧农业集群柔性调度系统及方法。
背景技术
大规模农业用电设施用电无序化造成台区季节性尖峰负荷日益突出,线路过载重载比例持续增大,以灌溉用电为主的季节性和区域性高峰供电紧张现象已对线路及主网造成较大威胁。农业地区机井灌溉负荷扰动对电网的安全稳定运行影响较大,机井灌溉的负荷随季节变化波动较大,农户井灌负荷的控制一直以来由于配网基础及配电设施的薄弱难以解决。线路存在以灌溉用电为主的季节性和区域性高峰供电紧张现象,以往均由人工根据经验对线路负荷进行调整,缺少信息化手段对复杂的机井用电情况进行监测及分析。
发明内容
本发明提供了一种智慧农业集群柔性调度系统及方法,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决现有不能对农业地区机井灌溉进行监测及控制的问题。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的:一种智慧农业集群柔性调度系统,包括:
土地墒情监测装置,采集土地状态数据,对土地进行监测;
机井监测装置,采集机井的机井相关数据,对机井进行监测及投入控制,其中机井相关数据包括机井运行数据和机井用电数据;
负荷监测装置,采集配电线路负荷数据,对配电线路负荷进行监测及控制;
台区融合终端,与对应的土地墒情监测装置和机井监测装置通信,接收及传输土地状态数据和机井相关数据;
传输中继平台,与对应的负荷监测装置和台区融合终端通信,传输土地状态数据、机井相关数据和配电线路负荷数据;
信息集中管理总站,与台区融合终端和传输中继平台通信,制定机井群负荷柔性调度策略;
北斗远程控制装置,根据信息集中管理总站远程控制指令,执行配电线路远程控制。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进:
上述信息集中管理总站包括有序用电管理平台和配电自动化主站;
有序用电管理平台,接收土地状态数据和机井相关数据,且供用户查看及使用;
配电自动化主站,接收土地状态数据、机井相关数据和配电线路负荷数据,制定机井群控柔性负荷调度方案,下发相关控制指令。
上述还包括互联网服务平台和微信小程序;
联网服务平台包括信息网墙隔离装置和机井灌溉小程序服务器,信息网墙隔离装置完成内外网隔离,机井灌溉小程序服务器完成数据处理及转发;
微信小程序,用于用户查看土地状态数据和机井相关数据,并发送用井申请。
上述传输中继平台包括配电加密认证装置、前置服务器、安全接入平台,安全接入平台包括防火墙、配电安全接入网关和数据隔离组件,防火墙、配电安全接入网关和数据隔离组件依次连接,配电加密认证装置和数据隔离组件均与前置服务器连接。
上述北斗远程控制装置包括前置服务器、安全接入平台、远端北斗指挥机、前端北斗指挥机,前置服务器、安全接入平台、远端北斗指挥机依次连接,远端北斗指挥机通过北斗卫星系统与前端北斗指挥机通信,前端北斗指挥机与负荷监测装置连接,完成负荷监测装置的远程控制。
上述台区融合终端包括RS485通信模块、LoRa网关、北斗定位装置和台区融合主机,台区融合主机通过RS485通信模块与机井监测装置连接,台区融合主机依次通过RS485通信模块和LoRa网关与土地墒情监测装置连接,台区融合主机与北斗定位装置连接。
上述机井监测装置包括监测机井运行数据的水流量传感器和监测机井用电数据的智能塑壳断路器;或/和,土地墒情监测装置包括墒情传感器;或/和,负荷监测装置包括太阳能一体化储能装置、智能塑壳断路器、终端采集装置,终端采集装置分别与太阳能一体化储能装置和智能塑壳断路器连接。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的:一种智慧农业集群柔性调度系统的调度方法,包括:
各土地墒情监测装置采集对应的土地状态数据,各机井监测装置采集对应机井的机井相关数据,各负荷监测装置采集配电线路负荷数据;
采集到的土地状态数据、机井相关数据和配电线路负荷数据,经台区融合终端和传输中继平台发送至信息集中管理总站;
信息集中管理总站根据接收到的数据,制定机井群负荷柔性调度策略;
信息集中管理总站根据机井群负荷柔性调度策略,分别通过台区融合终端和北斗远程控制装置远程发送控制指令至机井监测装置和负荷监测装置,执行机井群负荷柔性调度策略。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进:
上述机井群负荷柔性调度策略包括新能源补偿策略、转供调控策略、基于机井负荷的综合调控策略,优先级为新能源补偿策略先于转供调控策略,转供调控策略先于基于机井负荷的综合调控策略,制定机井群负荷柔性调度策略具体包括:
配电自动化主站接收土地状态数据、机井相关数据和配电线路负荷数据,其中机井相关数据包括机井运行数据和机井用电数据,配电线路负荷数据包括主变压器的负荷数据、太阳能一体化储能装置的负荷数据和配电线路大容量公用变压器的负荷数据;
配电自动化主站判断配电线路中是否产生需调控机井及对应的需调控机井负荷;
响应于是,则判断太阳能一体化储能装置的负荷数据是否能满足需调控机井负荷;
响应于是,则根据太阳能一体化储能装置的负荷数据,确定及推送新能源补偿策略,并实时监测太阳能一体化储能装置的负荷数据剩余情况,推送离网时间;
响应于否,则配电自动化主站获取联络开关所处位置,判断是否可转供负荷是否能满足需调控机井负荷;
响应于是,则确定及推送转供调控策略,并实时监测被转供负荷情况及线路负荷情况;
响应于否,则结合综合打分制,根据优先断开得分高的机井的原则,制定基于机井负荷的综合调控策略。
上述通过台区融合终端和北斗远程控制装置远程发送控制指令至机井监测装置和负荷监测装置,执行机井群负荷柔性调度策略,包括:
对于中压自动化设备,配电自动化主站根据机井群负荷柔性调度策略生成控制指令,依次通过前置服务器、安全接入平台、远端北斗指挥机发送控制指令,前端北斗指挥机接收控制指令,并发送至对应的太阳能一体化储能装置和智能塑壳断路器,执行控制操作;
对于低压物联终端,配电自动化主站根据机井群负荷柔性调度策略生成控制指令,依次通过前置服务器和安全接入平台发送至台区融合主机,台区融合主机通过RS485通信模块发送至机井监测装置,执行控制操作。
本发明通过土地墒情监测装置、机井监测装置、负荷监测装置完成对土地状态、机井运行、机井用电、配电线路负荷进行实时监测,利用监测获得的数据制定机井群负荷柔性调度策略,并输出对应的控制指令,实现远程控制,完成机井群负荷柔性调度策略的执行,从而实现用户负荷精准控制和有序用电管理,减轻灌溉高峰期电网运行压力,兼顾农业灌溉用电需求的同时最大限度满足社会用电需求,全面提升中低压配电网运行状态的主动感知和决策控制能力,有效支撑配电网精益化管理水平提高。
附图说明
附图1为本发明的系统结构示意图。
附图2为本发明中传输中继平台的结构示意图。
附图3为本发明中北斗远程控制装置的结构示意图。
附图4为本发明中台区融合终端的结构示意图。
附图5为本发明的方法示意图。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制,可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述:
实施例1:如附图1所示,本发明实施例公开了一种智慧农业集群柔性调度系统,包括:
土地墒情监测装置,采集土地状态数据,对土地进行监测;
这里土地墒情监测装置可以是墒情传感器,墒情传感器能对不同层次的土壤水分含量以及温度状态进行动态观测,墒情传感器能与用户进行匹配对应,使得信息集中管理总站依据用户所属田地的墒情信息进行负荷预测,并在灌溉过程中判断灌溉是否已经完成以及是否可以切除灌溉负荷,指导用户开展合理灌溉,减少过度灌溉给电力负荷的压力。同时更大程度挖掘墒情数据信息价值,为每一个用户提供直观的田地情况展示,让用户对田地进行多方位的了解,便于灌区优化配水、节水灌溉。
机井监测装置,采集机井的机井相关数据,对机井进行监测及投入控制,其中机井相关数据包括机井运行数据和机井用电数据;
这里机井监测装置包括监测机井运行数据的水流量传感器和监测机井用电数据的智能塑壳断路器,安装时在每一处机井专用变压器处,使用三个智能塑壳断路器与机井专用变压器的原断路器的每一相连接,智能塑壳断路器能实现机井用电数据的采集、台区本地有序用电策略及主站平台综合柔性调度的需求。在调度策略原则下,实现用户远程分合闸功能,使灌溉用户借助信息化手段自助完成停复电操作,随时满足农田灌溉的用电需要,减少等待台区经理、机井管理员赶赴现场提供服务的时间,让客户拥有更好的服务体验。同时结合单个台区所带负荷机井水泵特性及用电信息,合理配置智能塑壳断路器的过载、短路、过压、欠压、缺相等保护功能,有效缩短灌溉期低压用电故障时间,缩小低压用电引起的故障停电面积,为灌溉区的安全用电提供保障。
这里水流量传感器设置在机井出口处,对机井出口压力、用水量等灌溉状态信息进行采集,为管理平台柔性调度策略提供数据支撑,为有序用电执行负荷投、切的策略提供依据。
负荷监测装置,采集配电线路负荷数据,对配电线路负荷进行监测及控制;
这里负荷监测装置包括太阳能一体化储能装置、智能塑壳断路器、终端采集装置,终端采集装置分别与太阳能一体化储能装置和智能塑壳断路器连接。太阳能一体化储能装置可以是光伏移动储能车。智能塑壳断路器与配电线路中的大容量公用变压器连接,为一对一关系,智能塑壳断路器相当于联络开关,采集对应大容量公用变压器的负荷数据。终端采集装置与台区融合终端的结构相同,执行数据及指令收发的工作。
台区融合终端,与对应的土地墒情监测装置和机井监测装置通信,接收及传输土地状态数据和机井相关数据;
这里本申请系统中台区融合终端有多个,每个台区融合终端划分有对应管理区域,与管理区域内的土地墒情监测装置和机井监测装置通信,实现数据及指令的收发。
传输中继平台,与对应的负荷监测装置和台区融合终端通信,传输土地状态数据、机井相关数据和配电线路负荷数据;
这里传输中继平台通过无线专网分别与负荷监测装置和台区融合终端通信,实现负荷监测装置和台区融合终端与信息集中管理总站之间的数据及指令的收发。
信息集中管理总站,与台区融合终端和传输中继平台通信,制定机井群负荷柔性调度策略;
北斗远程控制装置,根据信息集中管理总站远程控制指令,执行配电线路远程控制。
这里北斗远程控制装置将信息集中管理总站根据机井群负荷柔性调度策略输出的指令,远程发送至负荷监测装置,使得负荷监测装置能经远程控制执行相应控制指令。
本发明实施例公开了一种智慧农业集群柔性调度系统,通过土地墒情监测装置、机井监测装置、负荷监测装置完成对土地状态、机井运行、机井用电、配电线路负荷进行实时监测,利用监测获得的数据制定机井群负荷柔性调度策略,并输出对应的控制指令,实现远程控制,完成机井群负荷柔性调度策略的执行,从而实现用户负荷精准控制和有序用电管理,减轻灌溉高峰期电网运行压力,兼顾农业灌溉用电需求的同时最大限度满足社会用电需求,全面提升中低压配电网运行状态的主动感知和决策控制能力,有效支撑配电网精益化管理水平提高。
实施例2:如附图2、3、4所示,本发明实施例公开了一种智慧农业集群柔性调度系统,其中传输中继平台、北斗远程控制装置、台区融合终端具体包括:
所述传输中继平台进一步包括配电加密认证装置、前置服务器、安全接入平台,安全接入平台包括防火墙、配电安全接入网关和数据隔离组件,防火墙、配电安全接入网关和数据隔离组件依次连接,配电加密认证装置和数据隔离组件均与前置服务器连接。
这里安全接入平台中防火墙采取访问控制措施,对应用层数据流进行有效的监视和控制;配电安全接入网关实现前端设备到安全接入平台之间通讯通道加密,实现网络通道安全防护;数据隔离组件提供双向访问控制、网络安全隔离、内网资源保护、数据交换管理、数据内容过滤等功能,实现边界安全隔离,防止非法链接穿透内网直接进行访问;配电加密认证装置对自动化终端远程参数设置、远程版本升级等信息采用国产商用非对称密码算法进行签名操作,实现配电终端对配电主站的身份鉴别与报文完整性保护。
所述北斗远程控制装置进一步包括前置服务器、安全接入平台、远端北斗指挥机、前端北斗指挥机,前置服务器、安全接入平台、远端北斗指挥机依次连接,远端北斗指挥机通过北斗卫星系统与前端北斗指挥机通信,前端北斗指挥机与负荷监测装置连接,完成负荷监测装置的远程控制。
这里北斗远程控制装置能在网络未覆盖的情况下,正常实现负荷监测装置中太阳能一体化储能装置和智能塑壳断路器的远程控制,同时还能采集智能塑壳断路器的三遥数据发送至信息集中管理总站。这里安全接入平台与传输中继平台中的安全接入平台结构相同。
所述台区融合终端进一步包括RS485通信模块、LoRa网关、北斗定位装置和台区融合主机,台区融合主机通过RS485通信模块与机井监测装置连接,台区融合主机依次通过RS485通信模块和LoRa网关与土地墒情监测装置连接,台区融合主机与北斗定位装置连接。
这里台区融合终端充分发挥数据协同能力,实现基本功能及高级功能,其中基本功能为对下实现低压侧断路器、水流量传感器、墒情传感器等终端设备数据全采集、全掌控,对上与信息集中管理总站实时交换数据,供制定机井群负荷柔性调度策略使用,高级功能为进一步本地化实现配电台区运行状态的在线监测、客户用电情况、灌溉数据的智能分析与决策控制,利用边缘计算能力,根据台区负荷数据和策略制定台区用电计划并下发到智能塑壳断路器以确保台区负荷均衡,避免台区过载、重载运行,同时负责与信息集中管理总站的计算共享与数据交互,提升站端协同处理能力。
这里台区融合终端提供RS485通信模块和LoRa网关的组网方式,获取土地状态数据、配电线路负荷数据、机井运行数据和机井用电数据。
这里北斗定位装置利用微功耗北斗定位模块将台区融合终端位置信息通过移动运营商网络回传定位数据,实现台区融合终端的动态高精度、高可靠定位,为后期的设备运维提供方便,同时可有效防止台区融合终端丢失现象及辅助被恶意拆除后的设备追回,以保证终端设备在整体方案中能持续发挥作用,保障项目长期有效运行。这里台区融合主机可为控制芯片或者控制主机等等。
实施例3:如附图1所示,本发明实施例公开了一种智慧农业集群柔性调度系统,其中信息集中管理总站包括有序用电管理平台和配电自动化主站;
有序用电管理平台,接收土地状态数据和机井相关数据,且供用户查看及使用;这里有序用电管理平台通过无线公网与台区融合终端通信,接收及存储土地状态数据和机井相关数据,为后续的用户通过微信小程序及终端APP查看提供数据基础。
配电自动化主站,接收土地状态数据、机井相关数据和配电线路负荷数据,制定机井群控柔性负荷调度方案,下发相关控制指令;这里配电自动化主站与传输中继平台通信,接收土地状态数据、机井相关数据和配电线路负荷数据,制定机井群控柔性负荷调度方案。
实施例4:如附图1所示,本发明实施例公开了一种智慧农业集群柔性调度系统,其中还包括互联网服务平台和微信小程序;
互联网服务平台包括信息网墙隔离装置和机井灌溉小程序服务器,信息网墙隔离装置完成内外网隔离,机井灌溉小程序服务器完成数据处理及转发;这里联网服务平台与有序用电管理平台通信,获取有序用电管理平台中的土地状态数据和机井相关数据,与配电自动化主站通信,发送微信小程序中输入的用井申请至配电自动化主站。
微信小程序,用于用户查看土地状态数据和机井相关数据,并发送用井申请。这里用户可以通过登录微信小程序,执行相应操作,操作包括:1、查看土地状态,2、发送用井申请。
实施例5:如附图5所示,本发明实施例公开了一种智慧农业集群柔性调度系统的调度方法,包括:
步骤S101,某一配电线路中对应区域的土地墒情监测装置采集土地状态数据,机井监测装置采集对应机井的机井相关数据,负荷监测装置采集配电线路负荷数据;
步骤S102,采集到的土地状态数据、机井相关数据和配电线路负荷数据,经台区融合终端和传输中继平台发送至信息集中管理总站;
步骤S103,信息集中管理总站根据接收到的数据,制定机井群负荷柔性调度策略;
步骤S104,信息集中管理总站根据机井群负荷柔性调度策略,分别通过对应的台区融合终端和北斗远程控制装置远程发送控制指令至机井监测装置和负荷监测装置,执行机井群负荷柔性调度策略。
实施例6:本发明实施例公开了一种智慧农业集群柔性调度系统的调度方法,其中机井群负荷柔性调度策略进一步包括新能源补偿策略、转供调控策略、基于机井负荷的综合调控策略,优先级为新能源补偿策略先于转供调控策略,转供调控策略先于基于机井负荷的综合调控策略,制定机井群负荷柔性调度策略进一步包括:
步骤S201,配电自动化主站接收土地状态数据、机井相关数据和配电线路负荷数据,其中机井相关数据包括机井运行数据和机井用电数据,配电线路负荷数据包括主变压器的负荷数据、太阳能一体化储能装置的负荷数据和配电线路大容量公用变压器的负荷数据;
步骤S202,配电自动化主站判断配电线路中是否产生需调控机井及对应的需调控机井负荷;这里除了根据接收到的机井相关数据判断,还可以根据微信小程序上传的用井申请产生生需调控机井及对应的需调控机井负荷;
步骤S203,响应于是,则判断太阳能一体化储能装置的负荷数据是否能满足需调控机井负荷;响应于否,则不动作;
步骤S204,响应于是,则根据太阳能一体化储能装置的负荷数据,确定及推送新能源补偿策略,并实时监测太阳能一体化储能装置的负荷数据剩余情况,推送离网时间;
步骤S205,响应于否,则配电自动化主站获取联络开关所处位置,判断是否可转供负荷是否能满足需调控机井负荷;这里联络开关即为负荷监测装置中的智能塑壳断路器,负荷监测装置中的终端采集装置与台区融合终端的结构相同,故而能给配电自动化主站反映其所在位置;这里根据联络开关所处位置,结合配电线路负荷数据中联络线路实时可用负荷和分段负荷情况,计算可转供负荷,同时预测转供后线路负荷状态,最终形成动转供调控策略;
步骤S206,响应于是,则确定及推送转供调控策略,并实时监测被转供负荷情况及线路负荷情况;
步骤S207,响应于否,则结合综合打分制,根据优先断开得分高的机井的原则,制定基于机井负荷的综合调控策略。
这里结合综合打分制,根据优先断开得分高的机井的原则,制定基于机井负荷的综合调控策略,具体包括:
1、设置机井启动限制
当机井nm需要启动时,首先判断机井nm与机井用电数据(实时机井可用负荷a)的关系,如nm>a,则不允许机井启动。同时,nm的受限记录增加一条;
2、机井群控综合研判
当线路实时负荷(线路非机井总负荷+线路机井总负荷)y>策略启动负荷时,策略启动。此时策略采用综合打分制,优先断开得分高的机井。
机井综合得分=(e+f+g+t)*d
其中,优先级系数d:d分为非常重要、重要、一般重要、不重要,对应系数为0、0.2、0.4、0.6、1。受限记录e:按照机井被限制时间及次数进行排名,最近一次受限机井得1分,根据排名得分依次递增,每次加1分。土壤水分含量f:假设当f=1时,土壤中的水分含量能够完全满足农作物生长需要。则根据土壤水分含量对机井进行排名,fmin=1,根据水分含量得分依次递增,每次加1分。单位负荷灌溉面积g:g=hm:nm,g越大得分越低,gmax=1,根据排名得分依次递增,每次加1分。用户申请时间t:在计算机井综合得分时,最先申请使用的机井得1分,即tmax=1,根据申请时间排名得分依次递增,每次加1分。
策略启动后,根据需调控机井负荷a’和单个机井额定负荷nm,枚举出所有满足a’的机井组合,根据机井综合得分,累加计算出每种组合的得分,最终得分最高的组合即为建议的机井群控策略。
实施例7:本发明实施例公开了一种智慧农业集群柔性调度系统的调度方法,其中通过台区融合终端和北斗远程控制装置远程发送控制指令至机井监测装置和负荷监测装置,执行机井群负荷柔性调度策略,进一步包括:
对于中压自动化设备,配电自动化主站根据机井群负荷柔性调度策略生成控制指令,依次通过前置服务器、安全接入平台、远端北斗指挥机发送控制指令,前端北斗指挥机接收控制指令,并发送至对应的太阳能一体化储能装置和智能塑壳断路器,执行控制操作;
对于低压物联终端,配电自动化主站根据机井群负荷柔性调度策略生成控制指令,依次通过前置服务器和安全接入平台发送至台区融合主机,台区融合主机通过RS485通信模块发送至机井监测装置,执行控制操作。
以上技术特征构成了本发明的最佳实施例,其具有较强的适应性和最佳实施效果,可根据实际需要增减非必要的技术特征,来满足不同情况的需求。
Claims (10)
1.一种智慧农业集群柔性调度系统,其特征在于,包括:
土地墒情监测装置,采集土地状态数据,对土地进行监测;
机井监测装置,采集机井的机井相关数据,对机井进行监测及投入控制,其中机井相关数据包括机井运行数据和机井用电数据;
负荷监测装置,采集配电线路负荷数据,对配电线路负荷进行监测及控制;
台区融合终端,与对应的土地墒情监测装置和机井监测装置通信,接收及传输土地状态数据和机井相关数据;
传输中继平台,与对应的负荷监测装置和台区融合终端通信,传输土地状态数据、机井相关数据和配电线路负荷数据;
信息集中管理总站,与台区融合终端和传输中继平台通信,制定机井群负荷柔性调度策略;
北斗远程控制装置,根据信息集中管理总站远程控制指令,执行配电线路远程控制。
2.根据权利要求1所述的智慧农业集群柔性调度系统,其特征在于,所述信息集中管理总站包括有序用电管理平台和配电自动化主站;
有序用电管理平台,接收土地状态数据和机井相关数据,且供用户查看及使用;
配电自动化主站,接收土地状态数据、机井相关数据和配电线路负荷数据,制定机井群控柔性负荷调度方案,下发相关控制指令。
3.根据权利要求2所述的智慧农业集群柔性调度系统,其特征在于,还包括互联网服务平台和微信小程序;
联网服务平台包括信息网墙隔离装置和机井灌溉小程序服务器,信息网墙隔离装置完成内外网隔离,机井灌溉小程序服务器完成数据处理及转发;
微信小程序,用于用户查看土地状态数据和机井相关数据,并发送用井申请。
4.根据权利要求1或2或3所述的智慧农业集群柔性调度系统,其特征在于,所述传输中继平台包括配电加密认证装置、前置服务器、安全接入平台,安全接入平台包括防火墙、配电安全接入网关和数据隔离组件,防火墙、配电安全接入网关和数据隔离组件依次连接,配电加密认证装置和数据隔离组件均与前置服务器连接。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的智慧农业集群柔性调度系统,其特征在于,所述北斗远程控制装置包括前置服务器、安全接入平台、远端北斗指挥机、前端北斗指挥机,前置服务器、安全接入平台、远端北斗指挥机依次连接,远端北斗指挥机通过北斗卫星系统与前端北斗指挥机通信,前端北斗指挥机与负荷监测装置连接,完成负荷监测装置的远程控制。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的智慧农业集群柔性调度系统,其特征在于,所述台区融合终端包括RS485通信模块、LoRa网关、北斗定位装置和台区融合主机,台区融合主机通过RS485通信模块与机井监测装置连接,台区融合主机依次通过RS485通信模块和LoRa网关与土地墒情监测装置连接,台区融合主机与北斗定位装置连接。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的智慧农业集群柔性调度系统,其特征在于,所述机井监测装置包括监测机井运行数据的水流量传感器和监测机井用电数据的智能塑壳断路器;或/和,所述土地墒情监测装置包括墒情传感器;或/和,所述负荷监测装置包括太阳能一体化储能装置、智能塑壳断路器、终端采集装置,终端采集装置分别与太阳能一体化储能装置和智能塑壳断路器连接。
8.一种智慧农业集群柔性调度系统的调度方法,其特征在于,包括:
各土地墒情监测装置采集对应的土地状态数据,各机井监测装置采集对应机井的机井相关数据,各负荷监测装置采集配电线路负荷数据;
采集到的土地状态数据、机井相关数据和配电线路负荷数据,经台区融合终端和传输中继平台发送至信息集中管理总站;
信息集中管理总站根据接收到的数据,制定机井群负荷柔性调度策略;
信息集中管理总站根据机井群负荷柔性调度策略,分别通过台区融合终端和北斗远程控制装置远程发送控制指令至机井监测装置和负荷监测装置,执行机井群负荷柔性调度策略。
9.根据权利要求8所述的智慧农业集群柔性调度系统的调度方法,其特征在于,所述机井群负荷柔性调度策略包括新能源补偿策略、转供调控策略、基于机井负荷的综合调控策略,优先级为新能源补偿策略先于转供调控策略,转供调控策略先于基于机井负荷的综合调控策略,制定机井群负荷柔性调度策略具体包括:
配电自动化主站接收土地状态数据、机井相关数据和配电线路负荷数据,其中机井相关数据包括机井运行数据和机井用电数据,配电线路负荷数据包括主变压器的负荷数据、太阳能一体化储能装置的负荷数据和配电线路大容量公用变压器的负荷数据;
配电自动化主站判断配电线路中是否产生需调控机井及对应的需调控机井负荷;
响应于是,则判断太阳能一体化储能装置的负荷数据是否能满足需调控机井负荷;
响应于是,则根据太阳能一体化储能装置的负荷数据,确定及推送新能源补偿策略,并实时监测太阳能一体化储能装置的负荷数据剩余情况,推送离网时间;
响应于否,则配电自动化主站获取联络开关所处位置,判断是否可转供负荷是否能满足需调控机井负荷;
响应于是,则确定及推送转供调控策略,并实时监测被转供负荷情况及线路负荷情况;
响应于否,则结合综合打分制,根据优先断开得分高的机井的原则,制定基于机井负荷的综合调控策略。
10.根据权利要求8或9所述的智慧农业集群柔性调度系统的调度方法,其特征在于,所述通过台区融合终端和北斗远程控制装置远程发送控制指令至机井监测装置和负荷监测装置,执行机井群负荷柔性调度策略,包括:
对于中压自动化设备,配电自动化主站根据机井群负荷柔性调度策略生成控制指令,依次通过前置服务器、安全接入平台、远端北斗指挥机发送控制指令,前端北斗指挥机接收控制指令,并发送至对应的太阳能一体化储能装置和智能塑壳断路器,执行控制操作;
对于低压物联终端,配电自动化主站根据机井群负荷柔性调度策略生成控制指令,依次通过前置服务器和安全接入平台发送至台区融合主机,台区融合主机通过RS485通信模块发送至机井监测装置,执行控制操作。
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CN202210216324.3A CN114662867A (zh) | 2022-03-07 | 2022-03-07 | 智慧农业集群柔性调度系统及方法 |
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CN117973822A (zh) * | 2024-04-02 | 2024-05-03 | 国网吉林省电力有限公司经济技术研究院 | 满足农业机井通电需求的移动储能车预配置及调度方法 |
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- 2022-03-07 CN CN202210216324.3A patent/CN114662867A/zh active Pending
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