CN115086435B - 一种智慧能源综合布控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种智慧能源综合布控系统，获取能源设备节点信息，生成智慧能源系统拓扑网络，修正能源子系统的实时状态，将分布式组网输入调控机制中进行综合调控，完成分布式组网的网络维护；计算资源的处理能力和可分配度，构建资源变动模型，对资源位置进行更新，根据资源的位置信息和可分配度设立资源分配规约，实现对智慧能源系统的智能布控和弹性拓展。解决了能源系统内部的信息交互程度不足，能源系统进行分布式组网产生了网络交互时延，系统资源分配不均产生高并发现象，系统可拓展性能低，系统间的接入、管理较为混乱的问题。
Description
技术领域
本发明涉及智慧能源领域，尤其涉及一种智慧能源综合布控系统。
背景技术
物联网可以将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施，通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通、应用大集成以及基于云计算的营运等模式，在内网、专网、和/或互联网环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持等管理和服务功能。随着综合能源建设的不断推进，大量的终端设备将会接入到能源系统中，产生海量异构数据，其采集、计算、传输将会对中心主站产生巨大的压力。边缘计算可以实现实时高效的轻量级数据处理，减少云主站通信和计算的压力，实现区域自治。智慧能源已成为能源领域分布式技术发展的关键点，分布式的智慧能源以智慧建筑为平台，采用物联网来控制建筑物中的能源设备，具有感知、传输、记忆、推理、判断和决策的综合跨系统智慧能力，形成以人、建筑、环境互为协调的整合体，为人们提供安全、高效、便利及可持续发展功能环境的建筑。
我国专利申请号：CN202110247246，公开日：2021.06.25，公开了一种面向综合能源系统基于边缘计算的智能终端及其控制方法，数据采集模块，用于采集综合能源系统中电、热、气不同能源设备的实时数据，获取能源设备出力值数据；数据处理模块，用于对获取的不同协议的数据进行协议解析，对于缺失的数据进行填补，重复的数据进行数据清洗和数据过滤；存储模块，用于存储各能源设备出力限值、能源设备成本参数、运行约束条件和系统优化目标；多终端协同模块，用于与邻居智能终端建立数据传输链路，形成协同通信网络，进行数据发送和接收；本地计算模块，用于根据本地智能终端采集的数据与接收的其他邻居智能终端的数据进行迭代计算，计算全局最优的能源设备出力值与能源增量因子；全双工信息传输模块，用于接收云平台发送的负荷预测数据，并将计算的最优能源设备出力值上传云平台，同时将对应最优的控制策略下发至能源设备；显示模块，用于实时显示协同通信网络通信拓扑、能源设备出力值和能源增量因子值。
但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：能源系统不能与其它系统进行跨系统整合，能源系统不支持分布式、大规模用户端的布置，能源系统韧性差不能有效形成去中心的坚强电网，能源系统不能整合多种能源综合利用形成综合能源应用体系。此外能源系统内部的信息交互程度不足，能源系统进行分布式组网产生了网络交互时延，系统资源分配不均产生高并发现象，系统可拓展性能低，系统间的接入、管理较为混乱。
发明内容
本发明通过提供一种智慧能源综合布控系统，创造性的融合弹性物联技术，解决了现有能源技术中用户端分布式综合能源利用的系统组织与控制问题，解决了用户端超微电网单元的组织与电网韧性问题，使用本发明的技术可以直接将用户端的新能源发电设施、储能设施、建筑中各种系统设备等进行统一的组网与智慧布控，完成用户端的综合能源利用整合，可以将市电与太阳能、风能等能源进行综合融合应用，极大的提高了能源的应用效率。同时本系统具备链状去中心化的模块结构，边缘端与云端没有固定的关系，实质上形成了一种独立的云边交互关系，即云边的互换能力，这种云边弹性的系统布控组网方式为本发明首创。在对比原有技术上，本发明也解决了原能源系统内部的信息交互程度不足，能源系统进行分布式组网产生了网络交互时延，系统资源分配不均产生高并发现象，系统可拓展性能低，系统间的接入、管理较为混乱，实现了修正系统状态信息、进行分布式组网的网络维护、对智慧能源系统的智能布控和弹性拓展。
本发明提供了一种智慧能源综合布控系统具体包括以下技术方案：
一种智慧能源综合布控系统，根据时延信息进行系统状态修正，完成分布式组网的网络维护，基于能源子系统的状态信息进行综合调控，将调控输出结果输入综合布控模型作为能源子系统状态更新的加速度，计算资源的处理能力，构建资源变动模型，获取每个资源最大移动概率所对应的目标资源位置，根据实时更新的资源位置得到实时更新的高性能域，并计算每个高性能域的资源可分配度，获取新接入的终端设备的位置，根据资源的位置信息和可分配度设立资源分配规约；
所述智慧能源综合布控系统包括以下部分：
智能终端感知模块、第一信息传输模块、末端信息处理模块、边缘核心处理模块、第二信息传输模块、能源管理中心、控制模块、智慧能源数据库和云端智能管理模块；
所述末端信息处理模块，用于对对应的能源子系统的能源设备节点信息进行分析、处理，包括传输单元、计算单元、状态修正单元和资源统计单元，所述传输单元用于与邻居能源子系统进行信息传输，所述传输单元将所述计算单元的能源子系统拓扑网络信息发送给邻居能源子系统的所述末端信息处理模块和所述智慧能源数据库，将所述计算单元的计算结果发送给所述第二信息传输模块，并将邻居能源子系统的拓扑网络信息发送给所述状态修正单元，还用于将所述资源统计单元统计的数据发送给所述云端智能管理模块；所述计算单元用于根据所述边缘核心处理模块构建的拓扑网络模型生成本能源子系统的拓扑网络，还用于计算资源的处理能力、衰减率、处理能力变化率；所述状态修正单元用于修正邻居能源子系统的实时状态，所述状态修正单元将实时状态发送给所述计算单元；所述资源统计单元用于统计能源子系统的剩余资源量以及不同资源的位置、覆盖范围、处理能力；上述传输方式均采用数据传输；
所述边缘核心处理模块，用于处理所述末端信息处理模块无法处理的信息，包括拓扑网络构建单元和综合调控单元，所述拓扑网络构建单元，用于构建拓扑网络模型，所述边缘核心处理模块将拓扑网络模型通过数据传输的方式发送给所述末端信息处理模块和所述智慧能源数据库；所述综合调控单元，用于设立调控机制，将更新后的分布式组网输入调控机制中进行综合调控，所述综合调控单元将调控结通过数据传输的方式发送给所述末端信息处理模块；
所述能源管理中心，用于构建资源变动模型、设立资源分配规约，包括资源变动模型构建模块和资源分配规约设立模块，所述资源变动模型构建模块用于根据资源的处理能力构建资源变动模型，计算资源移动的概率，将结果通过数据传输的方式发送给所述第二信息传输模块；所述资源分配规约设立模块用于根据资源的位置信息和可分配度设立资源分配规约，得到对新接入能源设备的资源分配情况，并发送给所述第二信息传输模块和所述智慧能源数据库；所述能源管理中心位于中心服务器上，中心服务器机组通过无线网络与用户移动端、运维移动端通讯连接，用户移动端、运维移动端内分别部署有智慧能源APP、智能运维APP，并实现用户以及运维人员对智能建筑内电气设备的控制以及运维管理；
所述云端智能管理模块，用于获取各能源子系统的剩余资源量以及不同资源的位置、覆盖范围、处理能力，计算资源的处理能力和可分配度，所述云端智能管理模块将计算结果通过数据传输的方式发送给所述能源管理中心。
一种智慧能源综合布控系统的实现方法，包括以下步骤：
S1.获取能源设备节点信息，生成智慧能源系统拓扑网络，修正能源子系统的实时状态，将分布式组网输入调控机制中进行综合调控，完成分布式组网的网络维护；
S2.计算资源的处理能力和可分配度，构建资源变动模型，对资源位置进行更新，根据资源的位置信息和可分配度设立资源分配规约，实现对智慧能源系统的智能布控和弹性拓展。
优选的，所述步骤S1具体包括：
各能源子系统将各自的智慧能源系统拓扑网络信息发送给邻居能源子系统，完成子系统间信息交互的发送过程；邻居能源子系统根据时延信息进行修正，从而得到能源子系统发送方的实时状态，完成分布式组网的网络维护。
优选的，所述步骤S1具体包括：
将更新后的分布式组网输入边缘计算模块的调控机制中进行综合调控，基于能源子系统的状态信息进行综合调控，将调控输出结果输入综合布控模型作为能源子系统状态更新的加速度。
优选的，所述步骤S2具体包括：
统计需要接入新设备所在的子系统的剩余资源量，以及不同资源的位置、覆盖范围、处理能力，计算资源的处理能力。
优选的，所述步骤S2具体包括：
每个资源在允许范围内会趋向处理能力高于自身的资源进行移动，形成高性能域HPD，根据资源的处理能力构建资源变动模型，获取每个资源最大移动概率所对应的目标资源位置，并对移动后的资源位置进行更新。
优选的，所述步骤S2具体包括：
根据实时更新的资源位置得到实时更新的高性能域，并计算每个高性能域的资源可分配度，获取新接入的终端设备的位置，根据资源的位置信息和可分配度设立资源分配规约。
本发明的有益效果是：
1、通过弹性智慧控制技术支持跨系统的资源调配重整，将能源系统中的多种发电(新能源与传统能源)、储能、数据管理、系统控制融为一体并与建筑相应的能源消耗系统进行智能布控组网，完成能源的发储与应用端的跨系统跨类别组网，形成非常高效与精准的能源应用模式，同时极大的提高了能源系统的安全性，避免了因为环境中其他系统风险对能源系统产生的巨大影响。同时整个系统的边缘计算端与云端具备逻辑层级关系又相对独立，云边之间可以进行部分互换，完成能源系统的底层去中心化，极大的提高了能源系统、建筑与城市的韧性，是建立城市坚强电网的重要基础技术。该智慧能源布控系统建立在弹性物联系统基础上，具备超大规模、散点、无序化系统的布控能力，可以对大量布置在用户端的分布式综合能源单元进行系统组织与控制，形成统一的虚拟电网。
2、采用独创的弹性物联编码技术，可以直接将用户端的新能源发电设施、储能设施、建筑中各种系统设备等进行统一的组网与智慧布控，打破了物理世界中各系统的固有边界，实现了在智能控制端对各种系统的跨系统资源调配与整合，可以直接将用户端的新能源发电设施、储能设施、建筑中各种系统设备等进行统一的组网与智慧布控，完成用户端的综合能源利用整合，解决了分布式能源应用的发展基础问题，尤其是是分布式储能的系统融合应用问题。
3、可实现能源提供系统与使用系统间的系统重组，精准的调配能源的使用，创造多种能源融合控制应用的可能性，将市电与太阳能、风能等能源进行综合融合并且精准输送给使用能源的各种系统，极大的提高了能源尤其是新能源的应用效率，解决了新能源不稳定与应用效率低的痛点问题。
4、实现了对分布式能源的综合智慧布控，支持超大规模部署，基于跨系统的资源与信息调配综合判断能力，有效的避免了环境中其他系统出现问题时对于能源系统的潜在威胁，极大的提升了能源系统的稳定性和安全性，解决了分布式能源应用最重要的安全痛点问题。
5、在不改变系统拓扑结构的情况下，提升了系统的信息交互程度，构建智慧能源系统拓扑网络进行分布式组网，形成能源互联网，具有低时延的特点，响应物联网发展趋势，同时基于拓扑网络信息实现对于邻居能源子系统状态信息的修正，减小信息时差，增强系统对网络交互时延的鲁棒性能。
6、借助云端能源管理中心、边缘计算主控核心与末端信息处理模块之间的广泛互联互通与智能协同，基于弹性物联技术，具备云-边互换的功能，真正实现去中心化的网状系统结构，极大的提高了电网的韧性和抗冲击性。同时实现能源云-边管理，通过对资源处理能力的计算，并根据资源的位置信息和可分配度设立资源分配规约，在有效减少终端之间的通信资源的同时，对系统总体资源进行负载均衡分配，实现对智慧能源系统的智能布控和弹性拓展。
7、本发明的技术方案能够有效解决能源系统内部的信息交互程度不足，能源系统进行分布式组网产生了网络交互时延，系统资源分配不均产生高并发现象，系统可拓展性能低，系统间的接入、管理较为混乱，并且，上述系统或方法经过了一系列的效果调研，通过验证，最终能够修正系统状态信息、进行分布式组网的网络维护、对智慧能源系统的智能布控和弹性拓展。
附图说明
图1为本发明所述的一种智慧能源综合布控系统结构图；
图2为本发明所述的一种智慧能源综合布控系统采用的方法流程图；
图3为本发明所述的末端信息处理模块结构通信连接图；
图4为本发明所述的一种智慧能源综合布控系统流程图。
具体实施方式
本发明通过提供一种智慧能源综合布控系统，解决了现有技术中能源系统内部的信息交互程度不足，能源系统进行分布式组网产生了网络交互时延，系统资源分配不均产生高并发现象，系统可拓展性能低，系统间的接入、管理较为混乱的问题。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
参照附图1，本发明所述的一种智慧能源综合布控系统包括以下部分：
智能终端感知模块10、第一信息传输模块20、末端信息处理模块30、边缘核心处理模块40、第二信息传输模块50、能源管理中心60、控制模块70、智慧能源数据库80和云端智能管理模块90；
所述智能终端感知模块10，用于获取能源设备节点信息，并将能源设备节点信息通过数据传输的方式发送给第一信息传输模块20；
所述第一信息传输模块20，用于将智能终端感知模块10发送的数据发送给末端信息处理模块30和智慧能源数据库80，并将末端信息处理模块30发送的控制指令发送给控制模块70和智慧能源数据库80，上述传输方式均采用数据传输；
所述末端信息处理模块30，用于对对应的能源子系统的能源设备节点信息进行分析、处理，包括传输单元301、计算单元302、状态修正单元303和资源统计单元304，所述传输单元301用于与邻居能源子系统进行信息传输，传输单元301将计算单元302的能源子系统拓扑网络信息发送给邻居能源子系统的末端信息处理模块30和智慧能源数据库80，将计算单元302的计算结果发送给第二信息传输模块50，并将邻居能源子系统的拓扑网络信息发送给状态修正单元303，还用于将资源统计单元304统计的数据发送给云端智能管理模块90；所述计算单元302用于根据边缘核心处理模块40构建的拓扑网络模型生成本能源子系统的拓扑网络，还用于计算资源的处理能力、衰减率、处理能力变化率等参数；所述状态修正单元303用于修正邻居能源子系统的实时状态，状态修正单元303将实时状态发送给计算单元302；所述资源统计单元304用于统计能源子系统的剩余资源量以及不同资源的位置、覆盖范围、处理能力等参数。上述传输方式均采用数据传输；
所述边缘核心处理模块40，用于处理末端信息处理模块30无法处理的信息，包括拓扑网络构建单元401和综合调控单元402，所述拓扑网络构建单元401，用于构建拓扑网络模型，边缘核心处理模块40将拓扑网络模型通过数据传输的方式发送给末端信息处理模块30和智慧能源数据库80；所述综合调控单元402，用于设立调控机制，将更新后的分布式组网输入调控机制中进行综合调控，综合调控单元402将调控结通过数据传输的方式发送给末端信息处理模块30；
所述第二信息传输模块50，用于将各末端信息处理模块30的数据整合结果通过数据传输的方式发送给能源管理中心60和智慧能源数据库80，并将能源管理中心60的计算结果通过数据传输的方式发送给对应的末端信息处理模块30；
所述能源管理中心60，用于构建资源变动模型、设立资源分配规约，包括资源变动模型构建模块601和资源分配规约设立模块602，所述资源变动模型构建模块601用于根据资源的处理能力构建资源变动模型，计算资源移动的概率，将结果通过数据传输的方式发送给第二信息传输模块50；所述资源分配规约设立模块602用于根据资源的位置信息和可分配度设立资源分配规约，得到对新接入能源设备的资源分配情况，并发送给第二信息传输模块50和智慧能源数据库80；能源管理中心60位于中心服务器上，中心服务器机组通过无线网络与用户移动端、运维移动端通讯连接，用户移动端、运维移动端内分别部署有智慧能源APP、智能运维APP，并实现用户以及运维人员对智能建筑内电气设备的控制以及运维管理；
所述控制模块70，用于对能源设备进行调控，并依托低压小电流控制电路实现对能源系统内固态继电器、三相接触器的控制，且通过固态继电器连接小型负载，通过三相接触器连接固态继电器以及大型负载，以实现对大型负载、小型负载的控制，从而可以通过建筑的给排水系统、供电系统、新风系统、供热系统等设备完成对水、电、暖、风等能源系统的控制；
所述智慧能源数据库80，用于存储能源系统中的数据；
所述云端智能管理模块90，用于获取各能源子系统的剩余资源量以及不同资源的位置、覆盖范围、处理能力等参数，计算资源的处理能力和可分配度，云端智能管理模块90将计算结果通过数据传输的方式发送给能源管理中心60。
本发明所述的一种智慧能源综合布控系统以智慧城市系统为组网平台，以分布式建筑能源设备为底层结构，对智慧储能系统多维大数据进行智能处理，实现对末端能源设备的管理；将对资源服务进行高效的负载均衡配置作为可变弹性工具，综合边缘计算和云边交互实现系统的弹性拓展，形成绿色低碳的弹性物联综合能源布控系统，如图4所示。
参照附图2，本发明所述的一种智慧能源综合布控系统采用的方法包括以下步骤：
S1.获取能源设备节点信息，生成智慧能源系统拓扑网络，修正能源子系统的实时状态，将分布式组网输入调控机制中进行综合调控，完成分布式组网的网络维护；
S11.利用智能终端感知能源设备节点信息，边缘核心处理模块40接收感知的数据进行边缘计算，提取能源生产信息，各能源子系统的边缘核心处理模块40将其控制范围内能源设备的相关数据及其处理结果上传给能源管理中心60。所述能源管理中心60将各边缘核心处理模块40的信息集中处理后向边缘核心处理模块40发送调度指令，承担信息交互和处理的功能，实现各边缘核心处理模块40能源设备之间的协调优化。
S12.构建能源管理中心60综合布控模型，基于该模型可以实现各能源子系统之间的信息交互与共享，并对整个能源系统进行综合调控。各能源子系统需要构建各自的智慧能源系统拓扑网络，然后发送给能源管理中心60。所述智慧能源系统拓扑网络的构建方法具体如下：
S121.能源管理中心60模块为各个能源子系统的边缘核心处理模块40分配一级编号，每个边缘核心处理模块40基于一级编号为各自辖区内的能源设备节点、线路和能源耦合设备设置二级编号，所述能源耦合设备用于将各能源设备节点的信号传入线路并过滤噪音。
将采集的各能源设备节点信息发送给对应的子系统的末端信息处理模块30，所述能源设备节点信息包括能源设备节点编号、能源生产信息、设备状态信息、设备位置信息、与能源设备节点相连的能源耦合设备编号以及与所述能源耦合设备相连的线路编号，能源管理中心60从各能源子系统的末端信息处理模块30获取能源设备节点信息，并根据信息的无向图转化为具有信息输出的有向图关系连接，形成智慧能源系统拓扑网络信息G＝{ENID，EPI，ESI，ELI，ECID，LID}，其中，ENID表示能源设备节点编号，EPI表示能源生产信息，ESI表示设备状态信息，ELI表示设备位置信息，ECID表示能源耦合设备编号，LID表示线路编号。
获取线路信息，所述线路信息包括线路编号、与线路连接的能源耦合设备编号、与能源耦合设备连接的能源设备节点编号以及线路中传输的能源设备节点信息。信息传输单元301可以根据线路信息获取各能源设备节点的在线状态，从而对智慧能源系统拓扑网络信息进行实时更新。
S122.各能源子系统将各自的智慧能源系统拓扑网络信息发送给邻居能源子系统，完成子系统间信息交互的发送过程。邻居能源子系统根据时延信息进行修正，从而得到能源子系统发送方的实时状态：
其中，为当前能源子系统发送方的实时状态，m表示更新频次，T表示交互周期，v表示能源子系统发送方状态的更新速度，a表示能源子系统发送方状态的更新加速度。从而完成分布式组网的网络维护。
将更新后的分布式组网输入边缘计算模块的调控机制中进行综合调控：
其中，δ为判断函数，若相邻两个能源子系统的距离超出标准，则δ＝0.否则为1，ΔX为相邻两个能源子系统的距离，γ为权重系数。基于能源子系统的状态信息进行综合调控，将调控输出结果输入综合布控模型作为能源子系统状态更新的加速度。
所述步骤S1的有益效果为：在不改变系统拓扑结构的情况下，提升了系统的信息交互程度，构建智慧能源系统拓扑网络进行分布式组网，形成能源互联网，具有低时延的特点，响应物联网发展趋势，同时基于拓扑网络信息实现对于邻居能源子系统状态信息的修正，减小信息时差，增强系统对网络交互时延的鲁棒性能。
S2.计算资源的处理能力和可分配度，构建资源变动模型，对资源位置进行更新，根据资源的位置信息和可分配度设立资源分配规约，实现对智慧能源系统的智能布控和弹性拓展。
为了增强智能能源综合布控系统的弹性拓展性能，可在能源耦合设备预留固定数量的端口用于新终端设备的接入，同时为了解决有可能出现的高并发问题，需要对资源服务进行高效的负载均衡配置。所述资源服务的负载均衡配置具体方法如下：
S21.首先需要统计需要接入新设备所在的子系统的剩余资源量，以及不同资源的位置、覆盖范围、处理能力等参数，计算资源在t时刻的处理能力：
pci(t)＝(1-α)×pci(t-1)+β×N×xi(t)
其中，pci(t)表示资源i在t时刻的处理能力，α表示资源处理能力的衰减率，β表示资源处理能力的变化率，N为所在子系统的资源总数，xi(t)表示资源i在t时刻的位置值。每个资源在允许范围内会趋向处理能力高于自身的资源进行移动，形成高性能域HPD，根据资源的处理能力构建资源变动模型，具体如下：
其中，Pij为资源i向资源j移动的概率，pcj为资源j的处理能力，k∈HPD，k是高性能域HPD中任意一资源。获取每个资源最大移动概率所对应的目标资源位置，并对移动后的资源位置进行更新。
S22.根据实时更新的资源位置得到实时更新的高性能域，并计算每个高性能域的资源可分配度Ra，所述资源可分配度的计算公式为：
其中，Rau为第u个高性能域的资源可分配度，Nu为第u个高性能域的资源总数，ωN是资源数量的权重，为第u个高性能域的资源处理能力均值，ωpc是资源处理能力的权重。获取新接入的终端设备的位置，根据资源的位置信息和可分配度设立资源分配规约，所述资源分配规约为：
①获取与终端设备接入位置的距离差小于距离阈值ε1的高性能域，若所述高性能域的数量不小于2，则执行②；若与终端设备接入位置的距离差小于距离阈值ε1的高性能域仅有1个，则由该高性能域分配资源给终端设备；若没有高性能域与终端设备接入位置的距离差小于距离阈值ε1，则扩大距离阈值，直至找到一个高性能域为止，并由该高性能域分配资源给终端设备。
②若与终端设备接入位置最近的前2个高性能域的资源可分配度差值大于阈值ε1，则与终端设备接入位置最近的高性能域分配资源给新接入的终端设备；否则，由前2个高性能域根据资源可分配度的比值分配相应比值的资源给新接入的终端设备。
通过双向信息交互和分布式边缘计算，并结合资源的负载均衡配置，实现对智慧能源系统的智能布控和弹性拓展。
所述步骤S2的有益效果为：借助云端计算能力以及能源管理中心与末端信息处理模块之间的广泛互联互通与智能协同，实现能源云-边管理，通过对资源处理能力的计算，并根据资源的位置信息和可分配度设立资源分配规约，在有效减少终端之间的通信资源的同时，对系统总体资源进行负载均衡分配，实现对智慧能源系统的智能布控和弹性拓展。
综上所述，便完成了本发明所述的一种智慧能源综合布控系统。
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
1、在不改变系统拓扑结构的情况下，提升了系统的信息交互程度，构建智慧能源系统拓扑网络进行分布式组网，形成能源互联网，具有低时延的特点，响应物联网发展趋势，同时基于拓扑网络信息实现对于邻居能源子系统状态信息的修正，减小信息时差，增强系统对网络交互时延的鲁棒性能；
2、借助云端计算能力以及能源管理中心与末端信息处理模块之间的广泛互联互通与智能协同，实现能源云-边管理，通过对资源处理能力的计算，并根据资源的位置信息和可分配度设立资源分配规约，在有效减少终端之间的通信资源的同时，对系统总体资源进行负载均衡分配，实现对智慧能源系统的智能布控和弹性拓展。
效果调研：
本发明的技术方案能够有效解决能源系统内部的信息交互程度不足，能源系统进行分布式组网产生了网络交互时延，系统资源分配不均产生高并发现象，系统可拓展性能低，系统间的接入、管理较为混乱，并且，上述系统或方法经过了一系列的效果调研，通过验证，最终能够修正系统状态信息、进行分布式组网的网络维护、对智慧能源系统的智能布控和弹性拓展。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (2)
1.一种智慧能源综合布控系统，其特征在于：根据时延信息进行系统状态修正，完成分布式组网的网络维护，基于能源子系统的状态信息进行综合调控，将调控输出结果输入综合布控模型作为能源子系统状态更新的加速度，计算资源的处理能力，构建资源变动模型，获取每个资源最大移动概率所对应的目标资源位置，根据实时更新的资源位置得到实时更新的高性能域，并计算每个高性能域的资源可分配度，获取新接入的终端设备的位置，根据资源的位置信息和可分配度设立资源分配规约；
所述智慧能源综合布控系统包括以下部分：
智能终端感知模块、第一信息传输模块、末端信息处理模块、边缘核心处理模块、第二信息传输模块、能源管理中心、控制模块、智慧能源数据库和云端智能管理模块；
所述末端信息处理模块，用于对对应的能源子系统的能源设备节点信息进行分析、处理，包括传输单元、计算单元、状态修正单元和资源统计单元，所述传输单元用于与邻居能源子系统进行信息传输，所述传输单元将所述计算单元的能源子系统拓扑网络信息发送给邻居能源子系统的所述末端信息处理模块和所述智慧能源数据库，将所述计算单元的计算结果发送给所述第二信息传输模块，并将邻居能源子系统的拓扑网络信息发送给所述状态修正单元，还用于将所述资源统计单元统计的数据发送给所述云端智能管理模块；所述计算单元用于根据所述边缘核心处理模块构建的拓扑网络模型生成本能源子系统的拓扑网络，还用于计算资源的处理能力、衰减率、处理能力变化率；所述状态修正单元用于修正邻居能源子系统的实时状态，所述状态修正单元将实时状态发送给所述计算单元；所述资源统计单元用于统计能源子系统的剩余资源量以及不同资源的位置、覆盖范围、处理能力；上述传输均采用数据传输；
所述边缘核心处理模块，用于处理所述末端信息处理模块无法处理的信息，包括拓扑网络构建单元和综合调控单元，所述拓扑网络构建单元，用于构建拓扑网络模型，所述边缘核心处理模块将拓扑网络模型通过数据传输的方式发送给所述末端信息处理模块和所述智慧能源数据库；所述综合调控单元，用于设立调控机制，将更新后的分布式组网输入调控机制中进行综合调控，所述综合调控单元将调控结通过数据传输的方式发送给所述末端信息处理模块；
所述能源管理中心，用于构建资源变动模型、设立资源分配规约，包括资源变动模型构建模块和资源分配规约设立模块，所述资源变动模型构建模块用于根据资源的处理能力构建资源变动模型，计算资源移动的概率，将结果通过数据传输的方式发送给所述第二信息传输模块；所述资源分配规约设立模块用于根据资源的位置信息和可分配度设立资源分配规约，得到对新接入能源设备的资源分配情况，并发送给所述第二信息传输模块和所述智慧能源数据库；所述能源管理中心位于中心服务器上，中心服务器机组通过无线网络与用户移动端、运维移动端通讯连接，用户移动端、运维移动端内分别部署有智慧能源APP、智能运维APP，并实现用户以及运维人员对智能建筑内电气设备的控制以及运维管理；
所述云端智能管理模块，用于获取各能源子系统的剩余资源量以及不同资源的位置、覆盖范围、处理能力，计算资源的处理能力和可分配度，所述云端智能管理模块将计算结果通过数据传输的方式发送给所述能源管理中心。
2.一种智慧能源综合布控系统的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.获取能源设备节点信息，生成智慧能源系统拓扑网络，各能源子系统将各自的智慧能源系统拓扑网络信息发送给邻居能源子系统，完成子系统间信息交互的发送过程；邻居能源子系统根据时延信息修正能源子系统的实时状态，从而得到能源子系统发送方的实时状态，将分布式组网输入调控机制中进行综合调控，进而完成分布式组网的网络维护；将更新后的分布式组网输入边缘计算模块的调控机制中进行综合调控，基于能源子系统的状态信息进行综合调控，将调控输出结果输入综合布控模型作为能源子系统状态更新的加速度；
S2.统计需要接入新设备所在的子系统的剩余资源量，以及不同资源的位置、覆盖范围、处理能力，计算资源的处理能力；每个资源在允许范围内会趋向处理能力高于自身的资源进行移动，形成高性能域，根据资源的处理能力构建资源变动模型，获取每个资源最大移动概率所对应的目标资源位置，并对移动后的资源位置进行更新；根据实时更新的资源位置得到实时更新的高性能域，并计算每个高性能域的资源可分配度，获取新接入的终端设备的位置，根据资源的位置信息和可分配度设立资源分配规约，进而实现对智慧能源系统的智能布控和弹性拓展。
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